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北極地區的河變「橙汁」,但比橙汁還要酸!魚都要被酸死了……

2024-01-20科學

圖源:medium

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阿拉斯加,這個擁有壯麗自然風光的地方,但科學家最近發現, 那邊的河流變得越來越「橙」了 。其中的一條河的顏色最橙,科布克河(下圖),它蜿蜒穿過阿拉斯加西北部約 451 公裏。

圖源:Taylor Roades

河流看起來就像被汙染了一樣,好像河流裏加了滿了胡蘿蔔汁,表面閃爍著汽油般的彩虹光澤。

為了搞懂為什麽這裏的水變成色了,科學家跑來阿拉斯加來研究不同河流流域的水質。當科學家用酸堿測試器檢查河流的pH值時, 發現這些河流的 pH 值都極低,最低的 pH 值只有 3.5 ,這比同樣是橙色的橙汁可低多了,人類根本喝不了。

圖源:Taylor Roades

原本在如此偏遠地區的河流,理應是不受到環境汙染所影響的。1975 年,當作家約翰 · 麥克菲 (John McPhee) 在阿拉斯加的河流上坐船行進時,說到「這是我所見過的最清澈、最純凈的水」。但現在這裏 110 多公裏長的河流「生銹」了。 在橙色的河水裏,科學家發現了大量的氧化鐵礦物,還包含大量的酸性物質。

圖源:Taylor Roades

為什麽阿拉斯加的河流裏會包含如此多的氧化鐵?

科學家認為, 氣候變暖是其中的主要原因 。因為該地區的氣溫上升導致永久凍土融化,釋放出之前鎖在凍土中的鐵。當河流經過含有鐵質的土地時,鐵質會與空氣和水發生反應,形成了我們俗稱的鐵銹。正是這些鐵銹讓河水看起來變成了橙色。想象一下,就像是水流經過一個巨大的生銹的鐵門,水自然就被染色了。

橙色流域 圖源:USGS/Public Domain

北極變暖的速度幾乎是世界其他地區的四倍,阿拉斯加北部也不例外。自 2006 年以來,位於阿拉斯加的科伯克谷國家公園已經升溫了 2.4 攝氏度 ,到 2100 年可能還會升溫 10.2 攝氏度,比其他任何國家公園的預測都要高。

不過還有一種觀點, 這種橙色的來源不僅是鐵,還有微生物。 一些科學家認為,在凍土解凍的過程中,一些潛藏在凍土的微生物也得以釋放和復活,然後吸收了土壤中的鐵元素。不管怎麽樣,都和鐵有關。

圖源:網絡

河流裏有了如此高濃度的鐵和酸性物質,水裏的魚自然都活不下去了。pH 值約 7 是水的中性點,許多魚類在接近這個 pH 值的水域中生活得最為舒適。當然,某些魚類,如亞馬孫河流域的許多熱帶魚種,適應了略微酸性的水環境。

2018 年 8 月,當生物學家米克 · 凱裏 (Mike Carey) 乘坐直升飛機去阿拉斯加,取回一個水傳感器時,他發現那裏的小溪幾乎找不到一條魚抑或其他昆蟲。

對於鮭魚來說,在酸性或堿性條件下,它們可能面臨多種生理壓力,這可能導致生長減緩、繁殖能力下降,甚至死亡。

而水中的氧化鐵對它們的生存也有極大的影響。因為氧化鐵顆粒可能沈積在魚類的鰓上,影響它們的呼吸。 鰓是魚類用來從水中提取氧氣的器官,如果鰓被阻塞,魚類可能難以獲得足夠的氧氣,導致窒息。

圖源:網絡

魚活不下去了,當地的漁民生活自然也會受到影響。 首先,汙染可能導致魚類數量減少,特別是敏感的物種如鮭魚。這直接影響漁民的捕魚量和收入。即使魚類能夠生存,汙染也可能影響其質素,因為重金屬和其他一些有毒化學物質可能累積在魚體內,對食用這些魚的人群構成健康風險,進而減少市場需求和銷售價格。

在南極其實也有類似的現象,而且看起來比北極的橙色河流更恐怖一些,就像一條血瀑布。在南極洲的泰勒冰川,那裏有暗紅的液體從冰川表面的裂縫中冒出來,浸潤了周圍的冰面,似乎像人類滲出的已凍結的血液。

圖源:Peter Rejcek/NSF/Public Domain

血瀑布的原因是 因為高濃度的鐵離子,比北極橙色河流裏的鐵離子要濃得多 。之所以高濃度是因為古代海水結晶過程中鹽分的濃縮造成的。由於冰川巨大的冰塊與被困液態海水之間的熱交換作用,純冰在冷卻過程中結晶並排出溶解的鹽分,使深層殘留海水發生鹽冷凝。

不止南極和北極,其他地方也有看到被鐵元素影響的河流。2023 年初,國際太空站 (ISS) 上的太空人看到了地球上一條肉眼可見的紅色河流,位於馬達加斯加的貝齊博卡河三角洲,那裏的水富含鐵的沈積物,所以變成了濃郁的紅色。

圖源:ISS/NASA

圖源:ISS/NASA

你有親眼見過橙汁一樣的河流嗎?