Реки Аляски стали оранжевыми из-за таяния вечной мерзлоты

Реки на хребте Брукс на Аляске, некогда кристально чистые, окрасились в оранжевый цвет и стали мутными из-за токсичных металлов. Таяние вечной мерзлоты на фоне глобального потепления запускает цепную химическую реакцию, которая отравляет рыбу и разрушает местные экосистемы.

Вечная мерзлота – это слой промерзшего грунта, который тысячелетиями удерживал в себе минералы. Из-за потепления климата он начинает таять. В оттаявший грунт проникают вода и кислород, что вызывает распад богатых сульфидами пород. Это приводит к образованию серной кислоты, которая вымывает из породы природные металлы, такие как железо, кадмий и алюминий, в речную воду. Подобные геохимические реакции часто происходят в результате горнодобывающей деятельности, однако в данном случае причина иная.

По словам биогеохимика Тима Лайонса из Калифорнийского университета в Риверсайде, происходящее напоминает кислотный дренаж шахтных вод, но с одним отличием – поблизости нет никаких шахт. Химический состав ландшафта меняется исключительно из-за таяния вечной мерзлоты. Новое исследование, подробно описывающее масштабы загрязнения, было опубликовано в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences. Хотя работа сосредоточена на реке Салмон, ученые предупреждают, что схожие процессы уже наблюдаются в десятках других речных бассейнов Арктики.

Эколог Падди Салливан из Университета Аляски впервые заметил резкие изменения в 2019 году во время полевых работ. Пилот, доставлявший его к месту исследований, предупредил, что река Салмон не очистилась после таяния снегов и выглядит «как сточные воды». Обеспокоенный увиденным, Салливан объединил усилия с другими учеными, чтобы выяснить причины и экологические последствия этого явления.

Анализ подтвердил, что таяние вечной мерзлоты запускает реакции, которые окисляют богатые сульфидами породы, генерируя кислоту и высвобождая широкий спектр металлов. В их числе кадмий, который накапливается в органах рыб и может повлиять на животных, питающихся ими, например, на медведей и птиц. Хотя в малых количествах металлы не всегда токсичны, исследование показывает, что их уровни в речных водах превышают установленные Агентством по охране окружающей среды США пороговые значения токсичности для водных организмов. Кроме того, мутная от железа вода снижает количество света, достигающего дна, и губит личинок насекомых, служащих пищей для лосося и других рыб.

Хотя текущие концентрации металлов в съедобных тканях рыб не считаются опасными для человека, изменения в реках создают серьезные косвенные угрозы. Кета, ключевой вид для многих коренных общин, может столкнуться с трудностями при нересте на гравийных отмелях, забитых мелкими отложениями. Пострадать могут и другие виды, такие как хариус и мальма.

Это история не только реки Салмон. Процесс идет по всей Арктике – везде, где есть подходящие горные породы и тающая вечная мерзлота. В отличие от шахт, где кислотный дренаж можно контролировать с помощью буферных или удерживающих систем, в этих удаленных речных бассейнах могут быть сотни источников загрязнения и нет никакой инфраструктуры. Как только химический процесс начинается, остановить его может только восстановление вечной мерзлоты.

Исследование, профинансированное программой Rapid Response Национального научного фонда США, подчеркивает потенциальную опасность для других арктических регионов. Ученые надеются помочь местным сообществам и управляющим организациям прогнозировать будущие последствия и по возможности готовиться к ним. На Земле осталось мало мест, столь же нетронутых, как эти реки, но даже здесь, вдали от городов и автомагистралей, отчетливо виден след глобального потепления, от которого не застрахован ни один уголок планеты.