Извержения вулканов не только формируют ландшафты, но и могут влиять на химический состав рек спустя годы после событий. Исследователи из Института геохимии и аналитической химии им. В.И. Вернадского РАН (ГЕОХИ РАН) установили, что выветривание лавы и шлака вулкана Толбачик (Камчатка) под действием природных кислот приводит к вымыванию опасных для водной фауны металлов — таких как железо, марганец, медь, алюминий и кобальт — в окружающую водную среду.
Команда из лаборатории геохимии углерода им. Э.М. Галимова и лаборатории методов исследования и анализа веществ и материалов провела лабораторные эксперименты по выщелачиванию элементов из продуктов извержения 2012–2013 годов. В качестве имитаторов природных воздействий использовались растворы щавелевой и уксусной кислот — веществ, активно выделяемых лишайниками и высшими растениями, заселяющими вулканические породы.
Оказалось, что органические кислоты существенно повышают растворимость тяжелых металлов. Так, в присутствии щавелевой кислоты содержание меди в растворе возрастало в 133 раза по сравнению с чистой водой, железа — в 304 раза, алюминия — в 526. Особенно токсичным оказался кобальт: его концентрация в воде после выщелачивания превышала допустимую для водных организмов в 2,5 раза. Это может представлять угрозу для воспроизводства рыб и устойчивости экосистем рек Камчатки.
Исследование также подтвердило, что щавелевая кислота, выделяемая лишайниками, способствует восстановлению труднорастворимых гидроксидов железа и марганца до более подвижных форм. В сочетании с образованием устойчивых органических комплексов это усиливает миграцию металлов в водную среду.
Лишайники широко распространены на полуострове Камчатка и являются одними из первыхживых организмов, которые начинают расти на лавовых полях. Преобладающей группойявляются корковые лишайники, которые хорошо известны тем, что заселяют каменистыесубстраты различного химического состава. Благодаря активному метаболизму онивзаимодействуют с минералами коренных пород, что приводит к обширному образованиюоксалатов. Таким образом, всплески концентраций тяжелых металлов, загрязнявших рекуКамчатка в течение 2015–2016 годов, могут быть объяснены вымыванием свежих продуктовизвержения вулкана Толбачика.
- Сергей Воропаев, старший научный сотрудник лаборатории геохимии углерода им. Э.М. Галимова ГЕОХИ РАН, кандидат физико-математических наук
Результаты исследования опубликованы в международном научном журнале Asian Journal of Water, Environment and Pollution.
Источник: Минобрнауки РФ
