Реки, когда-то кристально чистые и пригодные для питья, теперь текут оранжевыми потоками, насыщенными токсичными металлами, превращая хребет Брукс на Аляске в зону экологического кризиса. Исследование, опубликованное 8 сентября в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences, документирует, как оттаивание вечной мерзлоты вызывает условия, подобные кислотному дренажу шахт, на десятках арктических водосборов.

Центром исследования стала река Салмон — национальная дикая и живописная река, которая начала окрашиваться в оранжевый цвет в 2019 году, когда эколог Падди Салливан из Университета Аляски заметил резкое изменение во время полевых работ в арктических лесах. Один из пилотов предупредил Салливана, что река после таяния снега выглядит «как сточные воды», что подтолкнуло его к сотрудничеству с биогеохимиком Тимом Лайонсом из Университета Калифорнии в Риверсайде и другими для расследования загрязнения.

Вечная мерзлота вызывает цепную химическую реакцию

Ученые обнаружили, что потепление вечной мерзлоты создает токсичный коктейль из металлов, включая железо, кадмий и алюминий, концентрация которых превышает пороговые значения Агентства по охране окружающей среды (EPA) для водной жизни. «Это похоже на то, что происходит при кислотном дренировании шахт», — сказал Лайонс. «Но здесь нет шахт. Вечная мерзлота оттаивает и меняет химию ландшафта».

Когда постоянно замерзшая почва тает, вода и кислород запускают процесс разрушения пород, богатых сульфидами, таких как пирит, образуя серную кислоту, которая вымывает металлы в водоемы. Девять из десяти исследованных притоков превышали порог токсичности EPA по крайней мере для одного металла, а некоторые пробы воды показывали уровень pH настолько кислый, как уксус.

Лососи сталкиваются с множеством угроз

Загрязнение представляет как прямую, так и косвенную угрозу для популяций лосося, которые имеют решающее значение для промыслового рыболовства. Хотя текущие концентрации металлов в тканях рыбы пока не представляют угрозы для здоровья человека, экологические последствия являются серьезными. Кета, ключевой вид для многих коренных общин, испытывает трудности с нерестом в гравийных отмелях, заиленных мелкими частицами, тогда как вода, затуманенная железом, снижает проникновение света и душит личинок насекомых, которыми питается лосось.

Полевые наблюдения фиксируют «резкое сокращение разнообразия макробеспозвоночных и численности рыбы», связанное с изменением цвета воды в ручьях. В национальном парке Кобук-Вэлли исследователи наблюдали полное исчезновение ряда видов рыб, включая молодь гольца Долли и бычков, после появления оранжевой воды.