Алясканың Арктика өзендері күрделі мәселеге тап болуда — олар қызғылт сары түске боялды. Бұрын мөлдір болған өзендер қазір темір бөлшектерінің әсерінен лайланып, қызғылт сары түске боялуда, бұл жай ғана көріксіз емес. Бұл бөлшектер балықтар мен жәндіктерді тұншықтырып, қоректік тізбекке және тұтастай алғанда экожүйеге қауіп төндіруі мүмкін.
Ғалымдар Алясканың солтүстігіндегі Брукс Рейндж аймағындағы өзендердің ластануының себебі ретінде бұрын мұздатылған топырақтың еруін ұзақ уақыт бойы атап өтті және жақында журналда жарияланған зерттеу Байланыс Жер және қоршаған орта Зерттеу мұны дәлелдейді. Зерттеу сонымен қатар топырақтың еруі өзен коррозиясын тудыратын екі түрлі жолды көрсетеді және ғалымдарға залалдың келесі жолы қайда таралуы мүмкін екенін болжауға көмектеседі.
«Егер кез келген экожүйе жаһандық жылынудың және адамның елеулі әсерінен жасырына алса, ол осы экожүйе болар еді деп ойлауыңыз мүмкін. Бірақ бұл олай емес», - деді зерттеудің тең авторы және Калифорния университетінің Риверсайдтағы биогеохимигі Тим Лионс мәлімдемесінде. «Қауіпсіз жер жоқ».
Зерттеуші Аляскадағы тот басқан өзеннен су үлгілерін жинап жатыр. Сурет: Тим Лионс/UCR .
Еріген мәңгілік мұздан қызғылт сары суға дейін
Мәңгілік мұз – екі немесе одан да көп жыл бойы мұздатылған тас немесе топырақ. Аляскада жылыну әлемдік орташа көрсеткіштен екі-үш есе жылдам жүріп жатыр, бұл мыңдаған жылдар бойы мұздатылған кейбір мәңгілік мұздардың еруіне әкеледі. Бұл еріген мәңгілік мұз Аляскадағы танымал круиздік бағыт Трейси Армға қауіп төндіруде.
Климаттың өзгеруі мұздатылған мәңгілік мұздың еруіне әкеліп соқтырғандықтан, ол топырақтың немесе өсімдіктердің салмағын көтере алмай, балшыққа айналуы мүмкін. Бұл үйлер, құбырлар және жолдар сияқты жасанды инфрақұрылымға қауіп төндіруі мүмкін. Сондай-ақ, ол тау жыныстарынан темір бөлшектерін шығарып, өзендерді қызғылт сары түске бояйды – бұл тот басу деп аталатын процесс.
Тот басудың экологиялық салдары ауыр. Ұсақ темір бөлшектері суда 60 мильден астам қашықтықта қалып, балдырлардың өсуіне кедергі келтіріп, жәндіктер популяциясын бұзып, балық желбезектерін бітеп тастайды. Бұл өзгерістер Аляска мен Канададағы албыртқа әсер етуі мүмкін, олар уылдырық шашу үшін қиыршық тасты өзен арналарын пайдаланады және өмірінің алғашқы кезеңдерінде балдырлармен қоректенеді.
Жалған алтын сияқты жоғарыдан келетін мәселе.
Бұл жаңа зерттеуде топ шамамен 600 мильді қамтитын Брукс жотасының кең аймақтық көрінісін қарастырды. Содан кейін олар нақты өзен жүйесіне назар аударды, содан кейін бір ағынды одан да егжей-тегжейлі зерттеді. Бұл жоғарыдан төмен қарай тәсіл оларға үлкен аймақтық үлгілерді нақты жергілікті процестермен байланыстыруға көмектесті.
«Орташа биіктікте, тығыз орманды биіктіктерде ерекше ештеңе болмайды. Бірақ биік және төменгі биіктіктерде біз мүлдем басқа құбылыстарды байқадық», - деді зерттеудің тең авторы және Аляска Тынық мұхиты университетінің математика және биология бойынша құрметті профессоры Роман Диал.
Биік таулы жерлерде мәселе құрамында пирит, яғни «ақымақ алтыны» бар тасты топырақтан басталады. Жер көп жылдар бойы мұздатылғандықтан, су мен ауа пиритке ешқандай әсер етпеді. Алайда, температураның көтерілуі топырақты еріте бастады, бұл қышқыл жыныстардың дренажы деп аталатын процесті тудырды. Минералдар мен жыныстар оттегі мен судың әсеріне ұшырайды, бұл судың сапасын нашарлатады.
«Пирит сумен жанасқанда ыдырайды. Ол темір мен күкіртке ыдырап, күкірт қышқылын, сондай-ақ сульфаттар мен басқа да улы металдарды түзеді», - деді Лионс. «Темірге бай су көбірек оттегімен араласқанда, темір тот тәрізді бөлшектерге айналады, олар су мен шөгінділерді қызғылт сары түске бояйды».
Төмен биіктікте жағдай мүлдем басқаша. Жер бедері батпақтармен жабылған, олар мәңгілік мұз еріген сайын пішінін өзгертіп, төмен қарай кеңейеді. Бұл ылғалды жерлерде топырақта оттегі азаяды. Сондықтан судағы микроорганизмдер (негізінен бактериялар) оттегімен тыныс алудың орнына темірді тұтынады.
«Біз тыныс алғанда оттегі сіңіріліп, көмірқышқыл газына айналады, оны біз шығарамыз», - деді Диал. «Сол сияқты, микробтар темірді ойпатты топырақта тұтынады және оны суда еритін түрге айналдырады, ол ағындарға сіңіп, оттегіге бай жер үсті суларымен жанасқанда тот басады».
Қышқыл жыныстардың дренажы және микробтардың темірдің көбеюі бірге Алясканың солтүстігіндегі мәңгілік мұз еріп жатқан жерлерге жақын жердегі осындай кең және шалғай аудандарда қызғылт сары судың пайда болуын түсіндіреді.
Ғалымдар Оранж өзенінен су сынамаларын алып жатыр.
Тікелей сілтеме
Сондай-ақ, топ болашақта ластануды болжауға көмектесетін кешіктірілген әсерді анықтады. Жазда белсенді топырақтың жоғарғы қабаты ең терең нүктесіне дейін ериді. Содан кейін ол қыстың алдында қайтадан қатып қалады. Бір жазғы еріту кезінде бөлінетін темір қалып, келесі жылы өзендерге құйылуы мүмкін.
Топырақ температурасы мен су ағынының химиясы туралы ұзақ мерзімді деректерді зерттеу арқылы бұл уақыт кідірісін металл деңгейінің жоғарылауын болжау үшін пайдалануға болады.
«Бұл дегеніміз, біз болашақ су сапасын болжау үшін топырақ температурасын пайдалана аламыз», - деп қосты зерттеудің бірлескен авторы және Аляска университетінің экологы Пэдди Салливан. 2019 жылы Салливан аймақтағы далалық жұмыстар кезінде өзен арнасындағы «ағынды суларға ұқсайтын» күрт өзгерістерді алғаш рет байқады.
Шахталар әдетте ластануды азайту үшін жақын маңдағы су ресурстарын бақылайтындықтан, топ Алясканың солтүстік-батысындағы Red Dog мырыш кенішінің ғалымдарымен бірлесіп жұмыс істеді. Бұл ғалымдар жерге терең бұрғыланған ұңғымалар мен өзендердегі су химиясын талдау арқылы алынған ұзақ мерзімді температура деректеріне ие. Бұл жер асты өлшемдерін өзен химиясының өзгерістерімен салыстыру мәңгілік мұздың еруін өзендердің тот басуымен тікелей байланыстырды.
Бұл мәселені анықтау және бақылау қиын болғанымен, ластанудың келесі қай жерде орын алуы мүмкін екенін болжау маңызды тіршілік ету орталарын анықтауға және қорғауға көмектеседі. Мұндай болжау әсіресе осы суларға тәуелді қауымдастықтар мен сол жерде тұратын және дәстүрлі балық аулау тәжірибесімен айналысатын балықшылар үшін маңызды.
«Бірақ ол басталғаннан кейін оны жөндеу мүмкін емес», - деді Лионс. «Бірақ біз төменгі ағыстағы адамдарды ескертіп, әлі де қауіпсіз және коррозияға аз ұшырайтын аймақтарды қорғау үшін көп жұмыс істей аламыз».