أنهار القطب الشمالي تتحول إلى برتقالي غريب ، وقد يكون هذا هو السبب

منذ فترة طويلة يعتقد الباحثون أن البيئات المجمدة تبطئ التفاعلات الكيميائية ، ولكن البحث الجديد يتحدى هذا الاعتقاد.

في دراسة نشرت الشهر الماضي في مجلة PNAs ، أثبت الباحثون أن الجليد يمكن أن يذوب معادن الحديد أفضل من الماء السائل ، مع تداعيات على العديد من أنهار القطب الشمالي تتحول إلى البرتقالي بشكل غامض مع دفء الكوكب.

على وجه التحديد ، كشف جان فرانسوا بايلي ، وهو مؤلف مشارك للدراسة والكيميائي في جامعة أوميه ، وزملاؤه أن الجليد عند 14 درجة فهرنهايت (-10 درجة مئوية) يفتح المزيد من الحديد من المعادن المشتركة من الماء السائل عند 39 درجة فهرنهرينهايت (4 درجات كيلسيوس).

يذوب الحديد بكفاءة أكبر

وقال بولي في بيان جامعي “قد يبدو هذا غير بديهي ، لكن الجليد ليس كتلة مجمدة سلبية”. “يخلق التجمد جيوبًا مجهرية من الماء السائل بين بلورات الجليد. تعمل هذه مثل المفاعلات الكيميائية ، حيث تصبح المركبات مركزة وحمضية للغاية. وهذا يعني أنها يمكن أن تتفاعل مع معادن الحديد حتى في درجات حرارة منخفضة تصل إلى 30 درجة مئوية.”

قاموا بالتحقيق في goethite (معدن أكسيد الحديد الشائع) مع حمض عضوي طبيعي ، وكشفوا أن دورات متكررة من التجميد والذوبان تذوب الحديد بشكل أكثر كفاءة. ذلك لأن المركبات العضوية المحاصرة سابقًا في الجليد يتم إطلاقها أثناء التجميد والذوبان ، مما يولد تفاعلات كيميائية إضافية. كما أشار الفريق إلى أنه على الرغم من تعزيز المياه العذبة والمياه العذبة ، فإن مياه البحر المالحة يمكن أن تخضع لها.

هذه النتائج تحمل تطبيقات مهمة للبيئات الحمضية ، وفقًا للباحثين ، بما في ذلك مواقع تصريف الألغام ، والغبار المجمد في الغلاف الجوي ، أو تربة كبريتات الحمض على ساحل بحر البلطيق ، أو أي بيئة مجمدة حمضية حيث تتفاعل معادن الحديد والمواد العضوية. المضي قدمًا ، ويعمل الباحثون في المضي قدمًا ، على اكتشاف ما إذا كانت نتائجهم تنطبق على جميع الجليد الذي يحتوي على الحديد.

وقال أنجيلو بيو سيبالي ، طالب دراسات عليا في الكيمياء في الجامعة والمؤلف الأول للدراسة: “مع ارتفاع درجات الحرارة المناخية ، تصبح دورات التجميد أكثر تواتراً”. “كل دورة تطلق الحديد من التربة والتربة الترجيسية إلى الماء. يمكن أن يؤثر ذلك على جودة المياه والنظم الإيكولوجية المائية عبر مناطق شاسعة.”

الجليد لاعب نشط

والجدير بالذكر أن الأمر قد يكون له علاقة بالسبب في أن الأنهار في القطب الشمالي تتحول إلى برتقالي ينذر بالخطر. وكتب الباحثون في الدراسة: “من خلال حل الضوابط الكيميائية على حل المعادن في الجليد ، يمكن أن يساعد هذا العمل في شرح كيفية توفير أحداث ذوبان الجليد المتجمد من الحديد القابل للذوبان إلى الطبيعة”.

تبرز الورقة أيضًا الجليد باعتباره “لاعبًا نشطًا” ، وفقًا للبيان ، على عكس “وسيط التخزين السلبي” ، مما يؤكد عنصرًا آخر ، يجب أن نراقب عن كثب حيث يعطل تغير المناخ بيئات في جميع أنحاء العالم.