Еще недавно реки и озера хребта Брукс на Аляске славились почти идеально чистой голубой водой. Но за последнее десятилетие некоторые из них начали приобретать странный ржаво-оранжевый оттенок.
Первые необычные оранжевые потоки ученые заметили в 2018 году. Добраться до многих из этих мест можно только на вертолете, поэтому первоначально исследователям удалось получить лишь отдельные образцы воды.
Чем больше территорий они обследовали, тем больше находили оранжевых рек и ручьев. Некоторые участки, по словам эколога Джона О'Доннелла из Службы национальных парков США, выглядели почти как мутный апельсиновый сок.
Экологический токсиколог Бретт Пулен из Калифорнийского университета в Дейвисе обратил внимание, что это окрашивание очень похоже на загрязнение, которое возникает рядом с металлическими рудниками. Но поблизости никаких шахт нет.
Новое исследование показало, что источником проблемы, вероятно, становится сама тающая вечная мерзлота.
Когда ранее замерзшая почва оттаивает, вода начинает проникать глубже и контактировать с минералами горных пород, которые могли оставаться изолированными тысячи лет. При окислении этих минералов высвобождаются железо, алюминий, марганец, цинк, никель, кадмий и редкоземельные элементы. Затем они попадают в реки, придавая воде характерный ржавый цвет.
С 2022 по 2024 год ученые брали пробы воды в шести речных бассейнах хребта Брукс и следили за изменениями ее химического состава.
Результаты оказались тревожными. Некоторые образцы были более кислыми и содержали больше металлов, чем вода, используемая при исследованиях стоков металлических рудников.
В реке Салмон одно из таких поступлений загрязненной воды увеличило концентрацию металлов до 70 раз относительно обычного уровня. Повышенные значения сохранялись даже примерно в 100 километрах ниже по течению.
Исследователи смогли связать один из крупных выбросов металлов с 2019 годом — самым теплым летом за всю историю наблюдений на Аляске. После него последовала необычно снежная зима.
Толстый слой снега действует как теплоизоляция и мешает почве снова глубоко промерзать. Ученые предполагают, что после сильного оттаивания вода проникла глубже в грунт, вступила в контакт с минералами и практически одновременно запустила этот процесс сразу в нескольких речных бассейнах.
После жаркого лета концентрации сульфатов и цинка в реках резко выросли, а затем в последующие годы постепенно снижались.
Однако проблема выходит далеко за пределы нескольких рек Аляски. С 2018 года в зоне вечной мерзлоты Северной Америки были обнаружены тысячи подобных выходов кислых вод, затронувших более 200 рек и ручьев.
По словам исследователей, такой процесс практически не учитывался в прежних прогнозах того, как потепление изменит Арктику. Между тем «ржавеющие реки» уже наблюдаются в Канаде и других регионах мира с вечной мерзлотой.
Попадающие в воду металлы вместе с повышенной кислотностью способны серьезно повреждать экосистемы. Ученые уже наблюдали массовое отмирание растительности возле закисленных рек, а также исчезновение некоторых важных видов рыб, включая лосося и сига, и других водных организмов.
Особенно уязвимы сельские арктические поселения, многие из которых населены коренными жителями Аляски. Они напрямую зависят от рек и рыбы.
В районе хребта Брукс масштабных последствий пока не зафиксировано. Ученые не наблюдают массовой гибели рыбы и не знают о случаях, когда качество питьевой воды уже причиняло бы вред местным поселениям.
Но число подобных участков продолжает вызывать беспокойство. Сотни речных бассейнов уже получают кислые стоки из горных пород, хотя эти территории практически не затронуты промышленностью.
Исследователи называют происходящее новой реальностью изменения климата: даже совершенно нетронутые человеком арктические реки могут менять химический состав просто потому, что вечная мерзлота перестает оставаться вечной.
