Arktyczne rzeki zmieniają kolor na rdzawy. Naukowcy wyjaśniają dlaczego
Rzeki Arktyki coraz częściej mienią się rdzawą barwą. Najnowsze badania pokazują, że winowajcą nie jest tylko ocieplenie klimatu, lecz także sam lód. Zamiast spowalniać reakcje, tworzy on mikroskopijne reaktory chemiczne, które uwalniają żelazo z gleb i zmarzliny, barwiąc polarne wody na pomarańczowo.
Jeszcze niedawno Arktyka kojarzyła się z błękitem lodu i bieli śniegu. Dziś coraz częściej pojawia się tam rdzawa barwa. Rzeki spływające z topniejącej zmarzliny przybierają pomarańczowy odcień. Naukowcy z Uniwersytetu w Umeå odkryli, że za to zjawisko odpowiada nie tylko ocieplający się klimat, ale także sam lód.
Lód jako chemiczny katalizator
Badania opublikowane niedawno w Proceedings of the National Academy of Sciences pokazują, że lód potrafi rozpuszczać minerały żelaza skuteczniej niż woda w stanie ciekłym. - Może to brzmieć paradoksalnie, ale lód nie jest bierną, zamrożoną bryłą - wyjaśnia Jean-François Boily, profesor Uniwersytetu w Umeå. - Zamrażanie tworzy mikroskopijne kieszonki ciekłej wody między kryształami lodu. Działają one jak chemiczne reaktory, gdzie związki stają się skoncentrowane i niezwykle kwaśne. To oznacza, że mogą reagować z minerałami żelaza nawet w temperaturach tak niskich jak minus 30 stopni Celsjusza - dodaje naukowiec.
Eksperymenty wykazały, że przy minus 10 st. C lód uwalniał więcej żelaza niż woda o dodatniej temperaturze 4 st. C. Badacze skupili się na getycie, jednym z najpowszechniejszych tlenków żelaza, który w obecności naturalnych kwasów organicznych staje się szczególnie podatny na rozpuszczanie.
Rdzawe rzeki Arktyki. Kluczową rolę odgrywają cykle zamarzania i odmarzania
Każdy z nich nie tylko wypłukuje żelazo z gleb i zmarzliny, ale też uwalnia związki organiczne uwięzione w lodzie. Świeża i lekko słonawa woda wzmacnia ten proces, natomiast woda morska może go ograniczać.
- Wraz z ociepleniem klimatu cykle zamarzania i odmarzania stają się coraz częstsze. Każdy cykl uwalnia żelazo z gleb i zmarzliny do wód. To może wpływać na jakość wody i ekosystemy wodne na ogromnych obszarach - podkreśla Angelo Pio Sebaaly, doktorant i główny autor publikacji.
To właśnie dlatego rzeki Arktyki przybierają rdzawy kolor. Dla środowiska oznacza to więcej niż tylko zmianę barwy. Nadmiar żelaza może zaburzać naturalny obieg pierwiastków i warunki życia w wodach polarnych.
Odkrycie ma znaczenie wykraczające poza Arktykę. Podobne procesy mogą zachodzić w glebach siarczanowych nad Bałtykiem czy w zamarzniętym pyle atmosferycznym. Jeśli lód jest aktywnym uczestnikiem obiegu pierwiastków, a nie tylko ich magazynem, jego rola w globalnych ekosystemach będzie rosła wraz z ociepleniem planety. Naukowcy planują sprawdzić, czy ten mechanizm dotyczy wszystkich minerałów żelaza w lodzie.
Źródło: ScienceDaily
