本文最初发布于 High Country News。
阿拉斯加北极地区曾经清澈的数十条溪流和河流现在正呈现出明亮的橙色和浑浊状,在某些情况下,它们的酸度可能也增加了。这片本应未受工业开发影响的景观,如今看起来就像是工业矿山运营了几十年一样,科学家们想知道原因。
阿拉斯加太平洋大学生物学和数学教授 Roman Dial 于 2020 年在布鲁克斯山脉进行野外工作时,首次注意到最显著的水质变化。他与六名研究生团队一起工作了一个月,他们找不到足够的饮用水。“有这么多溪流不仅被染色,而且酸性极强,足以使你的奶粉结块,”他说。在其他一些溪流中,水是清澈的,“但你不能喝(因为)它有一种非常奇怪的矿物质味道和酸味。”
在过去的 40 年里,Dial 一直在探索北极,他正在为一项包括阿拉斯加安克雷奇大学环境与自然资源研究所所长 Patrick Sullivan 和阿默斯特学院环境研究教授 Becky Hewitt 的生态学家在内的项目收集气候变化驱动的阿拉斯加树线变化数据。现在,该团队正在深入研究水质之谜。“我感觉自己又回到了一个我一无所知的实验室里的研究生,对此我感到很着迷,”Dial 说。
大部分呈锈红色的水道位于阿拉斯加一些最偏远的保护区内:北极国家野生动物保护区、北极之门国家公园和保护区、科布克谷国家公园和塞拉维克野生动物保护区。
这种现象在视觉上非常引人注目。“这似乎有什么东西被打开了,或者有什么东西以前从未暴露过一样,”Dial 说。“所有看过这些照片的硬岩地质学家都说,‘哦,这看起来像是酸性矿山废水。’”但事实并非如此。据研究人员称,岩石和河岸上的锈红色涂层来自陆地本身。
“这似乎有什么东西被打开了,或者有什么东西以前从未暴露过一样。”
普遍的假设是,气候变暖导致了地下永久冻土的退化。这释放出富含铁的沉积物,当这些沉积物与流水和空气接触时,它们会氧化并变成深锈红色。土壤中矿物质的氧化也可能使水变得更具酸性。研究团队仍处于确定原因的早期阶段,以便更好地解释其后果。“我认为 pH 问题”(水的酸度)“确实令人担忧,”Hewitt 说。虽然 pH 值调节着溪流和河流中的许多生物和化学过程,但对这些水道中存在的复杂食物网的确切影响尚不清楚。从鱼类到溪底的细菌和植物群落,研究团队不确定可能发生什么变化。
阿拉斯加河流的锈蚀很可能也会对人类社区产生影响。包括科布克河和武利克河在内的河流,人们已经在那里观察到锈蚀现象,这些河流也是西北阿拉斯加许多以阿拉斯加原住民为主的社区的饮用水源。Sullivan 表示,一个主要担忧是,如果水质继续恶化,可能会影响作为阿拉斯加原住民居民主要食物来源的物种,他们过着自给自足的生活方式。
武利克河的终点是基瓦利纳村,这是一个位于北极圈以北 80 英里、人口刚超过 400 人的社区,该社区依赖这条河流。“我们总是担心饮用水,”部落管理员 Millie Hawley 说,她在一份书面信息中补充说,她的朋友和邻居全年都在河里捕 trout。她说,近年来,该社区的河流变得越来越浑浊,有些人将其归咎于附近的 Red Dog 矿。但 Hawley 说,每个人都知道他们周围的永久冻土正在融化,侵蚀的增加导致武利克河中溶解的矿物质和盐含量上升。
除了当前的影响,研究人员还在考虑历史记录。“我敢肯定(以前)也发生过,”Dial 说,“因为,在某种意义上,这是一种自然现象。”但 Dial 和 Sullivan 指出,气候变暖的速度比过去记录的任何速度都要快。“所以,很可能以前也发生过类似的事情,但发生得非常缓慢。而且可能没有像现在这样大量橙色的涌入这些溪流,”Sullivan 说。
“我们总是担心饮用水。”
该团队认为,可能不止一个与气候变化相关的因素在起作用。2019 年和 2020 年——有记录以来最温暖的两个夏天——之后都是冬季降雪量异常大的年份。“雪是土壤的绝缘体,它可能是永久冻土融化的潜在驱动因素,”Sullivan 说。他将其比作在地面结冰前多盖一层毯子。目前,没有研究人员确切知道橙色溪流和河流是否是异常现象,恰逢几个反常温暖的季节之后又出现大雪。只有时间会告诉我们这种情况会持续多久。