Rzeki na Alasce zmieniają kolor na pomarańczowy. Powód zaskoczył nawet naukowców

Widok z lotu ptaka na rdzawą rzekę Kutuk w Parku Narodowym Gates of the Arctic na Alasce. Źródło: Ken Hill/National Park Service.

Odkrycie to zaskoczyło naukowców z National Park Service, University of California w Davis i US Geological Survey, którzy przeprowadzili testy w 75 lokalizacjach w drogach wodnych Alaska's Brooks Range. Według badań opublikowanych w czasopiśmie Communications, rzeki i strumienie w tym paśmie wydawały się rdzewieć i stały się mętne i pomarańczowe w ciągu ostatnich pięciu do 10 lat: Earth & Environment.

Naukowcy odkryli, że przebarwienia i zmętnienie są powodowane przez metale, takie jak żelazo, cynk, miedź, nikiel i ołów - z których niektóre są toksyczne dla ekosystemów rzek i strumieni - w miarę rozmarzania wiecznej zmarzliny i wystawiania dróg wodnych na działanie minerałów zamkniętych pod ziemią przez tysiące lat.

„Jesteśmy przyzwyczajeni do tego, że widzimy to w niektórych częściach Kalifornii, w niektórych częściach Appalachów, gdzie mamy historię górnictwa. Jest to klasyczny proces, który zachodzi w rzekach na kontynencie amerykańskim, na które oddziaływano przez ponad 100 lat od czasu niektórych pędów górniczych w latach pięćdziesiątych XIX wieku” - powiedział Brett Poulin, współautor badania i profesor toksykologii środowiskowej na UC Davis.

„Ale to bardzo zaskakujące, gdy widzisz to, gdy jesteś na najbardziej odległych pustkowiach i jesteś daleko od źródła kopalni”.

Widok z lotu ptaka na rzekę Kutuk w Parku Narodowym Gates of the Arctic na Alasce, która wygląda jak pomarańczowa farba rozlewająca się w czystej, błękitnej wodzie. Źródło: Ken Hill/National Park Service.

Gleby arktyczne naturalnie zawierają węgiel organiczny, składniki odżywcze i metale, takie jak rtęć, w wiecznej zmarzlinie. Wysokie temperatury spowodowały, że minerały te i otaczające je źródła wody spotkały się z topniejącą wieczną zmarzliną. Badania wykazały, że Arktyka ociepla się cztery razy szybciej niż reszta świata. „Uważamy, że obserwujemy rozmarzanie gleby, które zachodzi tam szybciej niż gdzie indziej” - powiedział Poulin. „To naprawdę nieoczekiwana konsekwencja zmian klimatycznych”.

Naukowcy wykorzystali zdjęcia satelitarne, aby określić, kiedy nastąpiła zmiana koloru w różnych rzekach i strumieniach. „W kilku lokalizacjach najbardziej drastyczne wzrosty miały miejsce w latach 2017-2018 i zbiegły się z najcieplejszymi latami w historii” - powiedział Poulin. To przebarwienie zostało powiązane z „dramatycznym spadkiem” życia wodnego, budząc obawy o to, jak ciągłe topnienie wiecznej zmarzliny wpłynie na społeczności, które polegają na tych drogach wodnych do picia i łowienia ryb. Naukowcy napisali, że w samych arktycznych rzekach Alaski żyje wiele gatunków ryb, które są „krytyczne dla rybołówstwa na własne potrzeby, rybołówstwa sportowego i komercyjnego”. Poulin powiedział, że lokalne społeczności wyraziły swoje obawy i spostrzeżenia badaczom, którzy rozpoczęli badania siedem lat temu.

Widok z lotu ptaka na rzekę Kutuk w Parku Narodowym Gates of the Arctic na Alasce, gdzie część wody jest zabarwiona rdzą. Źródło: Ken Hill/National Park Service.

Alaska nie jest jedynym stanem doświadczającym tego zjawiska. Inne badanie, opublikowane zaledwie miesiąc przed tym, jak naukowcy z Alaski upublicznili swoje odkrycia, szczegółowo opisuje, w jaki sposób Góry Skaliste w Kolorado obserwują podobne skutki, między innymi, ocieplenia klimatu.

Badanie, opublikowane przez Water Resources Research, odnotowuje wzrost stężenia metali - a mianowicie siarczanów, cynku i miedzi - w 22 górskich strumieniach Kolorado w ciągu ostatnich 30 lat. Naukowcy odkryli, że zmniejszony przepływ strumieni odpowiadał za połowę tego wzrostu, podczas gdy druga połowa, jak twierdzą, wynika z rozmrażania zamarzniętej ziemi, co pozwala na wypłukiwanie minerałów ze skały macierzystej.

W przeszłości badania te wykraczały poza Stany Zjednoczone. Podobne badania dotyczące wzrostu stężenia metali i pierwiastków ziem rzadkich w górskich rzekach i strumieniach przeprowadzono w chilijskich Andach, europejskich Alpach i Pirenejach w północnej Hiszpanii.

Chociaż niektóre z tych obszarów były narażone na obszary górnicze, a zatem przez lata obserwowano stężenia metali w rzekach i strumieniach, odnotowany wzrost rodzi pytania o to, w jaki sposób zmiany klimatu będą nadal wpływać na górskie źródła wody. 

Naukowcy z Alaski będą kontynuować badania w nadchodzących latach, aby określić lokalizację źródeł metali i minerałów oraz wpływ na życie wodne i ludzkie.