Арктическая вечная мерзлота «выдавливает» железо из минералов, окрашивая реки.

 

Новое исследование бросает вызов привычной идее о том, что низкие температуры замедляют химические реакции. Оно также проливает свет на загадку оранжевых рек в Арктике, регулярно наблюдаемых в последние годы.

Об этом пишет New Atlas.

Учёные из Университета Умео в Швеции выяснили, что именно лёд, а не жидкая вода, более эффективно высвобождает железо из минеральных отложений. Этот процесс помогает объяснить, почему реки Арктики приобретают насыщенный оранжевый оттенок: таяние вечной мерзлоты выбрасывает в воду высокую концентрацию железа, что влияет на её кислотность и снижает содержание кислорода, негативно сказываясь на водной фауне.

До недавнего времени считалось, что железо, заключённое в замороженные минералы, остаётся на месте. Новое исследование показывает обратное: лед при температуре -10 °C выделяет больше железа, чем жидкая вода при 4 °C.

 

«Это может казаться нелогичным, но лёд — не просто замороженный блок. При замерзании между кристаллами образуются микроскопические карманы с жидкой водой.

 

Они действуют как мини-химические реакторы: соединения концентрируются и становятся чрезвычайно кислыми, что позволяет им реагировать с железными минералами даже при температурах до минус 30 градусов Цельсия», — объясняет соавтор исследования Жан-Франсуа Буали.

 

В качестве модели исследователи использовали минерал гетит, в котором оксид железа смешан с почвой и отложениями. Эксперимент показал не только, что замороженная вода высвобождает железо эффективнее, но и что циклы замерзания и оттаивания усиливают этот процесс. Кроме того, пресная и слегка солоноватая вода ускоряет высвобождение железа, тогда как морская вода замедляет его.

«С потеплением климата циклы замерзания и оттаивания происходят чаще. Каждый такой цикл высвобождает железо из почв и вечной мерзлоты в воду, что может оказывать влияние на качество воды и экосистемы на обширных территориях», — отмечает первый автор исследования Анджело Пио Себаали.

 

Учёные также изучили выделение железа в кислых средах, например, вблизи шахт, и планируют продолжить исследования, чтобы понять, как лёд влияет на растворение железа в других условиях. Это, возможно, поможет экологам смягчить последствия окрашивания рек в оранжевый цвет для дикой природы.

Источник