Az olvadó permafroszt narancssárgává változtatja Alaszka folyóit

Alaszka érintetlennek tűnő sarkvidéki tájain egyre több folyó és patak vesz fel szokatlan, rozsdás-narancssárga színt. A jelenség első pillantásra ipari szennyezésre emlékeztet, pedig sok érintett vízfolyás nem bányák vagy gyárak mellett található. A háttérben egy természetes folyamat áll, amelyet a felmelegedő éghajlat indíthatott fel: az örökfagy, vagyis a permafroszt olvadása.

Egy új kutatás szerint az olvadó talaj lehetővé teszi, hogy a víz és az oxigén korábban elzárt, kéntartalmú ásványokkal lépjen kapcsolatba. Az így kialakuló kémiai reakciók savat és fémeket juttatnak a felszíni vizekbe. A hatás ráadásul nem marad helyi: az egyik vizsgált folyóban több mint 100 kilométerrel lejjebb is jelentősen megemelkedett bizonyos fémek koncentrációja.

Olyan savas víz tört elő, mint egy szennyezett bánya mellett

A University of California, Davis, az amerikai National Park Service és a U.S. Geological Survey kutatói hat vízgyűjtő területet vizsgáltak Alaszka nyugati Brooks-hegységében 2022 és 2024 között.

A legmeglepőbb eredményeket a hegyoldalakból előtörő vizeknél kapták. Ezek medián pH-értéke mindössze 3,2 volt, miközben a még nem érintett folyószakaszokon körülbelül 8,3-as értéket mértek.

A különbség hatalmas. A pH-skála logaritmikus, így ezek a feltörő vizek több mint százezerszer savasabbak lehettek a folyók érintetlen felső szakaszainak vizénél.

A kutatók 23 vizsgált fém együttes koncentrációjában is óriási eltérést mértek: a forrásokban literenként medián 451 milligrammot, az érintetlen folyóvízben pedig körülbelül 0,1 milligrammot találtak.

Az olvadó permafroszt indíthatja el a folyamatot

A jelenség egyik kulcsa a permafroszt, vagyis az a talaj és kőzet, amely legalább két egymást követő éven keresztül fagyott állapotban marad.

Amíg ez a réteg fagyott, korlátozza, hogy a felszíni víz milyen mélyre szivároghat. Olvadásakor azonban új útvonalak nyílhatnak meg a víz előtt, amely így olyan kőzetekhez is eljuthat, amelyekkel korábban alig érintkezett.

Különösen fontos szerepet játszhatnak a kéntartalmú ásványok, például a pirit. Amikor ezek vízzel és oxigénnel találkoznak, savas kémhatású víz keletkezhet, amely különböző fémeket old ki a környező kőzetekből.

A folyamat hasonló ahhoz, amit bányák közelében savas bányavíz-elvezetésként ismerünk. Alaszkában azonban mindez emberi bányászati tevékenység nélkül történik.

Több mint 100 kilométeren át terjedt a hatás

A kutatók különösen részletesen vizsgálták a Salmon Rivert, ahol 19 mintavételi pont segítségével követték a víz összetételének változását.

A savas befolyások után a fő folyó pH-ja nem zuhant drasztikusan, mert a környező kőzetek részben semlegesítették a savasságot. A fémek esetében azonban egészen más kép rajzolódott ki.

Több mint 100 kilométerrel lejjebb a nikkel koncentrációja körülbelül 65-szöröse volt a folyó felső szakaszán mért értéknek. Az oldott cink koncentrációja nagyjából 18-szorosára, a kadmiumé pedig mintegy 28-szorosára emelkedett.

Ez azt mutatja, hogy egy viszonylag kis területen meginduló permafroszt-olvadás következményei egy teljes folyórendszeren keresztül továbbterjedhetnek.