北極地區(qū)的河變“橙汁”，但比橙汁還要酸！魚都要被酸死了

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阿拉斯加，這個(gè)擁有壯麗自然風(fēng)光的地方，但科學(xué)家最近發(fā)現(xiàn)，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 公里。

圖源：Taylor Roades

河流看起來就像被污染了一樣，好像河流里加了滿了胡蘿卜汁，表面閃爍著汽油般的彩虹光澤。

為了搞懂為什么這里的水變成色了，科學(xué)家跑來阿拉斯加來研究不同河流流域的水質(zhì)。當(dāng)科學(xué)家用酸堿測(cè)試器檢查河流的pH值時(shí)，發(fā)現(xiàn)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(yuǎn)地區(qū)的河流，理應(yīng)是不受到環(huán)境污染所影響的。1975 年，當(dāng)作家約翰 · 麥克菲（John McPhee）在阿拉斯加的河流上坐船行進(jìn)時(shí)，說到“這是我所見過的最清澈、最純凈的水”。但現(xiàn)在這里 110 多公里長(zhǎng)的河流“生銹”了。在橙色的河水里，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了大量的氧化鐵礦物，還包含大量的酸性物質(zhì)。

圖源：Taylor Roades

為什么阿拉斯加的河流里會(huì)包含如此多的氧化鐵？

科學(xué)家認(rèn)為，氣候變暖是其中的主要原因。因?yàn)樵摰貐^(qū)的氣溫上升導(dǎo)致永久凍土融化，釋放出之前鎖在凍土中的鐵。當(dāng)河流經(jīng)過含有鐵質(zhì)的土地時(shí)，鐵質(zhì)會(huì)與空氣和水發(fā)生反應(yīng)，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(jīng)過一個(gè)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(qū)的四倍，阿拉斯加北部也不例外。自 2006 年以來，位于阿拉斯加的科伯克谷國(guó)家公園已經(jīng)升溫了 2.4 攝氏度 ，到 2100 年可能還會(huì)升溫 10.2 攝氏度，比其他任何國(guó)家公園的預(yù)測(cè)都要高。

不過還有一種觀點(diǎn)，這種橙色的來源不僅是鐵，還有微生物。一些科學(xué)家認(rèn)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(fù)活，然后吸收了土壤中的鐵元素。不管怎么樣，都和鐵有關(guān)。

圖源：網(wǎng)絡(luò)

河流里有了如此高濃度的鐵和酸性物質(zhì)，水里的魚自然都活不下去了。pH 值約 7 是水的中性點(diǎn)，許多魚類在接近這個(gè) pH 值的水域中生活得最為舒適。當(dāng)然，某些魚類，如亞馬孫河流域的許多熱帶魚種，適應(yīng)了略微酸性的水環(huán)境。

2018 年 8 月，當(dāng)生物學(xué)家邁克 · 凱里（Mike Carey）乘坐直升飛機(jī)去阿拉斯加，取回一個(gè)水傳感器時(shí)，他發(fā)現(xiàn)那里的小溪幾乎找不到一條魚抑或其他昆蟲。

對(duì)于鮭魚來說，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(dǎo)致生長(zhǎng)減緩、繁殖能力下降，甚至死亡。

而水中的氧化鐵對(duì)它們的生存也有極大的影響。因?yàn)檠趸F顆粒可能沉積在魚類的鰓上，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(dǎo)致窒息。

圖源：網(wǎng)絡(luò)

魚活不下去了，當(dāng)?shù)氐臐O民生活自然也會(huì)受到影響。

首先，污染可能導(dǎo)致魚類數(shù)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，污染也可能影響其質(zhì)量，因?yàn)橹亟饘俸推渌恍┯卸净瘜W(xué)物質(zhì)可能累積在魚體內(nèi)，對(duì)食用這些魚的人群構(gòu)成健康風(fēng)險(xiǎn)，進(jìn)而減少市場(chǎng)需求和銷售價(jià)格。

在南極其實(shí)也有類似的現(xiàn)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，那里有暗紅的液體從冰川表面的裂縫中冒出來，浸潤(rùn)了周圍的冰面，似乎像人類滲出的已凍結(jié)的血液。

圖源：Peter Rejcek/NSF/Public Domain

血瀑布的原因是因?yàn)楦邼舛鹊蔫F離子，比北極橙色河流里的鐵離子要濃得多。之所以高濃度是因?yàn)楣糯ＫY(jié)晶過程中鹽分的濃縮造成的。由于冰川巨大的冰塊與被困液態(tài)海水之間的熱交換作用，純冰在冷卻過程中結(jié)晶并排出溶解的鹽分，使深層殘留海水發(fā)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(guó)際空間站（ISS）上的宇航員看到了地球上一條肉眼可見的紅色河流，位于馬達(dá)加斯加的貝齊博卡河三角洲，那里的水富含鐵的沉積物，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？

參考文獻(xiàn)

[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/

策劃制作

來源丨把科學(xué)帶回家（id：steamforkids）

作者丨蘇澄宇

審校丨Skin

責(zé)編丨一諾