由于气候变化，北极河水生锈了，鲑鱼变成了“酸菜鱼”
来源：环球零碳
图说：阿拉斯加西北部布鲁克斯山脉的图克帕里里克溪流淌着明亮的橙色
来源：泰勒·路兹
撰文|Yinyin
编辑|Tang
→这是《环球零碳》的第924篇原创
北极的一些最冷、最偏远的河流及支流正在变成橙色。
近年来，科学家观察到阿拉斯加北极地区的溪流和河流变成了鲜艳的橙色。用《万物杂志》的形容来说，就好像是大量橙汁被掀翻进了数条河流。
据美国国家公园管理局称，科伯克谷国家公园指定的国家野生风景河流鲑鱼河最近的变色尤其令人担忧。
数据显示，2019年之前，这条河的水是纯净的，但那年夏天，鲑鱼河清澈的河水突然变成了橙绿色。
图说：科伯克谷国家公园鲑鱼河的橙色支流
来源：RomanDial
而据《科学美国人》报道，这种情况也发生在阿拉斯加布鲁克斯山脉的河流和溪流上，并且很可能发生在北极的其他地区。
研究人员发现，橙色水与邻近的清水溪流相比，具有更高的铁浓度、更少的溶解氧和更高的酸性。
原本在清澈的河水中活蹦乱跳的鲑鱼，都要变成了金汤酸菜鱼……
迄今为止，科学家已记录了横跨阿拉斯加北极国家公园和邻近公共土地的30多条橙色溪流和河流。
这些“橙汁”溪流是怎么产生的？跟气候变化有什么关联？
图说：库戈罗鲁克河的橙色支流
来源：USGS
01
掀翻的“橙汁”
阿拉斯加太平洋大学生物学和数学教授罗曼·戴尔(RomanDial)于2020年在布鲁克斯山脉进行实地考察时，首次注意到了明显的水质变化。
他和一个由六名研究生组成的团队花了一个月的时间都找不到充足的饮用水。戴尔说，“许多溪流都变成了橙色，酸性强到会凝结你的奶粉。”。
即便偶尔有些地方水是清澈的，“但你不能喝它，（因为）它有一种非常奇怪的矿物质味道。”
阿拉斯加大学安克雷奇分校的生态学家帕特里克·沙利文（PatrickSullivan）也注意到了这个现象。
沙利文在阿拉斯加的科伯克谷国家公园考察时表示，“（汇入鲑鱼河的小溪）河床呈橙色，好像岩石上沾满了胡萝卜汁，表面闪烁着汽油般的彩虹光泽——这是个不好的信号。”
鲑鱼河一度活跃着各种各样的鲑鱼，比如多莉·瓦尔登鲑鱼、黑鲑鱼和粉红鲑鱼。
图说：多莉·瓦尔登鲑鱼
来源：r/flyfishing,Reddit
然而现在，在鲑鱼河以东的一条干净溪流中，河床砾石底部被橙色的液体覆盖，没有任何鱼或昆虫的痕迹——研究区域的生物多样性已经崩溃。
目前这条110公里长的河流有三分之一的支流都流淌着氧化铁矿物质和硫酸。
同样的事情也发生在整个布鲁克斯山脉的河流和溪流上——过去5到10年间至少有75条河流和溪流发生过这种情况——俄罗斯和加拿大也可能如此。
在一条情况严重的小溪附近，一大片约百米长的绿色苔原看上去就像是被烧过一样。
图说：被“烧焦”的土地
来源：泰勒·路兹
而这条小溪的水质则显示出了2.95的pH值，呈强酸性，作为参照，硝酸的pH值才只到3.01（越低越酸）。
“如果pH值这么低，它就会燃烧，”沙利文说。“而这个山谷里至少有十几处烧伤处。”
02
气候变化是“主厨”
研究这些“橙汁”河流的科学家一致认为，最终原因是气候变化。
北极的变暖速度比世界其他地区更快。
自2006年以来，科伯克谷国家公园的气温已经升高了2.4摄氏度（4.32华氏度），到2100年可能会再升高10.2摄氏度，增幅高于任何其他国家公园的预计增幅。
高温可能已经开始融化公园40%的永久冻土层——即表土下面的一层，通常全年都应该处于冰冻状态。
而永久冻土层的融化，正在解除基岩上的冰盖，水和氧气因此得以在数千年来首次接触页岩与矿床。
而大多数矿床富含硫化矿物，例如黄铁矿（也叫“愚人金”），是一种硫和铁的化合物。
图说：黄铁矿
来源：Plato’sWonder
如果硫化物矿物暴露于水和氧气中，硫就会从化合物中被置换出来，并与氢和氧分子重新结合。
这会形成硫酸并氧化剩余的铁，这些铁通常会以铁锈的形式从水中沉淀出来，而酸性水溶液又溶解了氧化铁，最终形成“流动的橙汁”。
真正可怕的是，酸还可能浸出其他有毒重金属，如铜、锌、镉、铅，甚至砷，然后被带到下游更远的地方。
关于气候变化带来的影响，还有一种说法认为，是湿地下永久冻土的融化使细菌开始还原氧化铁。
与氧化铁不同，还原铁可直接溶于水。如果它被地下水携带到溶解氧高的溪流中，它还会再次被氧化。当这种情况发生时，它会以“铁锈”的形式从水中沉淀，并使溪流变成橙色。
如果细菌假说是正确的，那么铁锈可能会逐渐覆盖几乎所有包含永久冻土层的溪流——这个区域包括北半球约四分之一的面积。
03
“潘多拉的冰箱”
永久冻土层融化已经成为比矿山更大的污染源。
而北极河流的锈蚀也会对人类社区产生影响。
像科伯克河和乌利克河这样的河流已经出现了“生锈”现象，它们都是阿拉斯加西北部许多原住民社区的饮用水源。沙利文说，如果水质继续恶化，还可能会影响阿拉斯加原住民的主要食物来源——鲑鱼。
沉淀的铁和其他金属会使类似浮游生物的无脊椎动物窒息死亡，而以这些生物为食的鱼类也会因此挨饿；鱼鳃上的铁和铝还会阻碍鱼类呼吸；如果河床被铁覆盖，鱼卵也可能会窒息。更不用说在一些极端的酸性环境下，没有鱼类可以生存。
乌利克河的终点是Kivalina村，该村只有400多人，位于北极圈以北80英里处。乌利克河也是村民们赖以生存的重要水资源。
“我们总是担心饮用水问题。”部落管理员米莉·霍利(MillieHawley)说道。她的朋友和邻居全年都在河里捕捞鲑鱼。她说，近年来，社区里的河流变得越来越浑浊，
有居民发现，在自己捕获的30条鲑鱼中，有10条都变了形。有的背上有肿块，有的鳃后面有脓。
当地人表示，这些鳃上有东西或者畸形的鱼，连河中小岛上的熊都不吃。
除了让河流变“橙汁”，永冻土层还封存着其他危机。
图说：阿拉斯加苔原的大部分地区都是永久冻土，雪中的多边形形状是永久冻土正在融化的标志
来源：NASA/JPL-Caltech/CharlesMiller
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