北极地区的河变“橙汁”,但比橙汁还要酸!鱼都要被酸死了

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阿拉斯加,这个拥有壮丽自然风光的地方,但科学家最近发现,那边的河流变得越来越“橙”了。其中的一条河的颜色最橙,科布克河(下图),它蜿蜒穿过阿拉斯加西北部约 451 公里。

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图源:Taylor Roades

河流看起来就像被污染了一样,好像河流里加了满了胡萝卜汁,表面闪烁着汽油般的彩虹光泽。

为了搞懂为什么这里的水变成色了,科学家跑来阿拉斯加来研究不同河流流域的水质。当科学家用酸碱测试器检查河流的pH值时,发现这些河流的 pH 值都极低,最低的 pH 值只有 3.5,这比同样是橙色的橙汁可低多了,人类根本喝不了。

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图源:Taylor Roades

原本在如此偏远地区的河流,理应是不受到环境污染所影响的。1975 年,当作家约翰 · 麦克菲(John McPhee)在阿拉斯加的河流上坐船行进时,说到“这是我所见过的最清澈、最纯净的水”。但现在这里 110 多公里长的河流“生锈”了。在橙色的河水里,科学家发现了大量的氧化铁矿物,还包含大量的酸性物质。

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图源:Taylor Roades

为什么阿拉斯加的河流里会包含如此多的氧化铁?

科学家认为,气候变暖是其中的主要原因。因为该地区的气温上升导致永久冻土融化,释放出之前锁在冻土中的铁。当河流经过含有铁质的土地时,铁质会与空气和水发生反应,形成了我们俗称的铁锈。正是这些铁锈让河水看起来变成了橙色。想象一下,就像是水流经过一个巨大的生锈的铁门,水自然就被染色了。

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橙色流域 图源:USGS/Public Domain

北极变暖的速度几乎是世界其他地区的四倍,阿拉斯加北部也不例外。自 2006 年以来,位于阿拉斯加的科伯克谷国家公园已经升温了 2.4 摄氏度 ,到 2100 年可能还会升温 10.2 摄氏度,比其他任何国家公园的预测都要高。

不过还有一种观点,这种橙色的来源不仅是铁,还有微生物。一些科学家认为,在冻土解冻的过程中,一些潜藏在冻土的微生物也得以释放和复活,然后吸收了土壤中的铁元素。不管怎么样,都和铁有关。

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图源:网络

河流里有了如此高浓度的铁和酸性物质,水里的鱼自然都活不下去了。pH 值约 7 是水的中性点,许多鱼类在接近这个 pH 值的水域中生活得最为舒适。当然,某些鱼类,如亚马孙河流域的许多热带鱼种,适应了略微酸性的水环境。

2018 年 8 月,当生物学家迈克 · 凯里(Mike Carey)乘坐直升飞机去阿拉斯加,取回一个水传感器时,他发现那里的小溪几乎找不到一条鱼抑或其他昆虫。

对于鲑鱼来说,在酸性或碱性条件下,它们可能面临多种生理压力,这可能导致生长减缓、繁殖能力下降,甚至死亡。

而水中的氧化铁对它们的生存也有极大的影响。因为氧化铁颗粒可能沉积在鱼类的鳃上,影响它们的呼吸。鳃是鱼类用来从水中提取氧气的器官,如果鳃被阻塞,鱼类可能难以获得足够的氧气,导致窒息。

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图源:网络

鱼活不下去了,当地的渔民生活自然也会受到影响。

首先,污染可能导致鱼类数量减少,特别是敏感的物种如鲑鱼。这直接影响渔民的捕鱼量和收入。即使鱼类能够生存,污染也可能影响其质量,因为重金属和其他一些有毒化学物质可能累积在鱼体内,对食用这些鱼的人群构成健康风险,进而减少市场需求和销售价格。

在南极其实也有类似的现象,而且看起来比北极的橙色河流更恐怖一些,就像一条血瀑布。在南极洲的泰勒冰川,那里有暗红的液体从冰川表面的裂缝中冒出来,浸润了周围的冰面,似乎像人类渗出的已冻结的血液。

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图源:Peter Rejcek/NSF/Public Domain

血瀑布的原因是因为高浓度的铁离子,比北极橙色河流里的铁离子要浓得多。之所以高浓度是因为古代海水结晶过程中盐分的浓缩造成的。由于冰川巨大的冰块与被困液态海水之间的热交换作用,纯冰在冷却过程中结晶并排出溶解的盐分,使深层残留海水发生盐冷凝。

不止南极和北极,其他地方也有看到被铁元素影响的河流。2023 年初,国际空间站(ISS)上的宇航员看到了地球上一条肉眼可见的红色河流,位于马达加斯加的贝齐博卡河三角洲,那里的水富含铁的沉积物,所以变成了浓郁的红色。

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图源:ISS/NASA

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图源:ISS/NASA

你有亲眼见过橙汁一样的河流吗?

参考文献

[1]https://www.usgs.gov/centers/alaska-science-center/science/rusting-arctic-rivers-freshwater-ecosystems-respond-rapidly#overview

[2]hhttps://www.scientificamerican.com/article/why-are-alaskas-rivers-turning-orange/

策划制作

来源丨把科学带回家(id:steamforkids)

作者丨苏澄宇

审校丨Skin

责编丨一诺

评论
科技助力我们的生活
少傅级
阿拉斯加的河流变成橙色,是河流中包含的氧化铁元素造成的。主要诱因是该地区,的气温上升导致永久冻土融化,释放出之前所在冻土中的铁当铁质,遇到空气和水时就形成了铁锈,正是这些铁锈让河水看起来变成了橙色。
2024-01-19
科普792006
少傅级
大家有看过橙汁一样的河流吗?位于马达加斯加的贝齐博卡河三角洲,因为那里的水富含铁的沉积物,所以变成浓郁的红色。
2024-01-19
尖刀情怀永远跟党走
大学士级
北极地区河流偏酸性,主要是气候变暖,冻土解冻的原因。这对当地的生态影响比较大,河水偏酸,鱼类都难存活了。因此,保护环境,就是保护生物的多样性!
2024-01-19