由冰到铁：阿拉斯加"生锈"的河流与永久冻土融化效应

由冰到铁：阿拉斯加"生锈"的河流与永久冻土融化效应2023年7月23日大地遥感卫星9号上的陆地成像仪-2号拍摄的Tukpahlearik溪卫星图像、研究人员怀疑，永久冻土融化也是导致阿拉斯加数十条溪流变成橙色的原因。研究人员发现，与附近清澈的河流相比，阿拉斯加的溪水除了外观怪异外，往往含铁量更高、溶解氧更低，酸性也更强。永冻土的定义是连续两年或两年以上存在于0°C或0°C以下的土壤、岩石和任何其他地表下的地球物质。目前北半球（北纬20°至北纬90°）的永久冻土地图是根据国际永久冻土协会于1997年绘制的这幅地图绘制的。资料来源：国际永久冻土协会Tukpahlearik溪就是这样一条呈现新色调的溪流。2023年7月23日，陆地卫星9号的OLI-2（陆地成像仪2号）拍摄到了这条锈迹斑斑的溪流。这条小溪流经阿拉斯加西北部，毗邻科布克山谷国家公园，位于北极圈以北。关于这些溪流呈现橙色并改变化学成分的确切原因仍有争议，但已经出现了几种假说。一种假说认为，细菌在解冻的永久冻土中消化动植物物质时，与甲烷一起产生一种还原的可溶性铁。当这些铁到达流淌的溪流时，就会变成含氧铁或"铁锈"，使水变成橙色。这张1997年永久冻土地图的第二版地图于2012年2月21日更新，经过数字化和简化，显示了连续永久冻土、不连续/零星永久冻土、孤立的永久冻土区以及冰原和冰川。资料来源：国际永久冻土协会另一种与细菌过程并不排斥的观点认为，水在解冻的永久冻土层下遇到了富含硫化物矿物质的基岩，这很可能是几千年来从未发生过的事情。随之而来的化学反应使水中硫酸成分激增，酸性水可能会浸出岩石中的重金属，并将它们带到下游。这些过程与采矿活动污染附近水体的过程类似。水化学的改变会降低鱼类、小型水生动物和昆虫幼虫的栖息地。沉淀的铁会阻碍鱼类的呼吸，窒息鱼卵等。水质的急剧变化可能会让那些依靠发源于永久冻土地区的河流获取鱼类和饮用水的村庄感受最深。美国国家航空航天局地球观测站的图片，由RossWalter和MichalaGarrison使用美国地质调查局的Landsat数据拍摄。编译来源：ScitechDaily...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1415181.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1415181.htm

酸性岩石正在将阿拉斯加的河流染成鲜艳的橙色 情况不容乐观

酸性岩石正在将阿拉斯加的河流染成鲜艳的橙色情况不容乐观阿拉斯加北极之门国家公园内铁锈色的库图克河鸟瞰图。永久冻土解冻使矿物质风化，增加了水的酸度，从而释放出铁、锌和铜等金属。来自美国国家公园管理局（NPS）、美国地质调查局、加州大学戴维斯分校（UCDavis）和其他机构的研究人员发表了这一研究成果，这是他们近两年对这片面积相当于德克萨斯州的荒野地区的水进行取样和研究的结果。"我们注意到越来越多的橙色河流和溪流，"领衔作者、国家公园管理局北极编目和监测网络的生态学家乔恩-奥唐纳说。"有些地方看起来就像乳白色的橙汁。"奥唐纳于2018年首次在一条一年前还清澈见底的河流中观察到这一现象。但此后的卫星图像显示，早在2008年，就有证据表明这些远离大量人口或工矿活动的河道开始"生锈"。但是，曾经在航拍影像中出现的奇特现象，如今已经扩大到覆盖这片偏远荒野的大片区域。他说："随着时间的推移，这个问题正从小流域慢慢扩散到更大的河流。当新出现的问题或威胁出现时，我们需要能够了解它们。"去年年底，科学界逐渐达成共识，认为永久冻土融化最有可能是罪魁祸首。随着气候变暖，北极地区的冻土融化速度越来越快。在冰层中封存了数百至数千年的金属矿石在接触氧气和水后会发生反应，进而将酸和金属直接释放到邻近的河流或溪流中。就像著名的景观地貌"地狱之门"一样，西伯利亚的永久冻土融化导致整个地貌坍塌，形成一个巨大的陨石坑。虽然溪流可以自然净化，永冻土也可以冻结，但气候变化却让这一切变得更加困难。这项研究的主要研究者、加州大学戴维斯分校环境毒理学助理教授布雷特-普林（BrettPoulin）说："化学告诉我们，矿物正在风化。了解水里有什么，就能知道发生了什么。"从空中俯瞰阿拉斯加北极之门国家公园的库图克河，宛如橙色颜料洒入清澈湛蓝的河水中KenHill/国家公园管理局普林和研究员泰勒-艾文格分析了一段时间内采集的样本，发现橙色河流的酸性越来越强，这是流入河流的鸡尾酒矿物质造成的。一些样本的pH值为2.3，而该地区"健康"河流的平均pH值应为8。他们发现，硫化物矿物的风化正在创造一个酸性和腐蚀性的环境，使更多的金属被释放出来。因此，研究小组在样本中发现了大量的铁、锌、镍、铜和镉。"我们在这些水域中看到了许多不同类型的金属，"艾文格说。"最主要的金属之一是铁。这就是导致颜色变化的原因"。阿拉斯加北极之门国家公园库图克河鸟瞰图，部分河段河水锈迹斑斑KenHill/国家公园管理局那么，这对依赖于这些河流和溪流的各种野生动物，以及利用这些河流和溪流获取饮用水和鱼类的阿拉斯加农村社区意味着什么呢？科学家们还不能确定。他们希望在结束这项为期三年的研究时，能够明确这一点。奥唐纳说："这有很多影响。随着气候继续变暖，我们预计永久冻土将继续解冻，因此只要有这类矿物质的地方，溪流就有可能变成橙色，水质就有可能恶化。这些橙色溪流可能会产生问题，不仅有毒，还可能阻碍鱼类洄游到产卵区。"研究人员在研究报告中指出："这项研究首次报告了在不受土地使用影响的北极地区，因永久冻土融化而产生的酸性岩排水现象，"研究人员补充说，他们预测这可能会导致无脊椎动物和鱼类物种数量减少。被染色的河流非常大，我们可以从太空中看到它们。要想从太空中看到它们，这些河流必须被污染得很严重"。该研究发表在《自然》杂志《通讯地球与环境》上。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1431765.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1431765.htm