Лёд растворяет железо быстрее жидкой воды, что объясняет появление «ржавых» рек в Арктике

Согласно новому исследованию Университета Умео, лёд может растворять железосодержащие минералы эффективнее, чем жидкая вода. Это открытие помогает объяснить, почему многие арктические реки приобретают ржаво-оранжевый оттенок по мере таяния вечной мерзлоты в условиях потепления климата.

Исследование, опубликованное в PNAS, показывает, что лёд при температуре минус 10 °C высвобождает больше железа из распространённых минералов, чем жидкая вода при 4 °C. Это опровергает устоявшееся мнение о том, что в замороженной среде химические реакции замедляются. Процесс особенно активен в кислых условиях, например, в районах дренажа шахт, в замёрзшей атмосферной пыли или кислых сульфатных почвах.

«Заморозка создаёт микроскопические карманы жидкой воды между кристаллами льда. Они действуют как химические реакторы, где соединения концентрируются и становятся чрезвычайно кислыми, что позволяет им взаимодействовать с железосодержащими минералами даже при температуре до минус 30 °C», — поясняет соавтор работы, профессор Жан-Франсуа Бойли. Исследователи установили, что повторяющиеся циклы заморозки-оттаивания делают растворение железа более эффективным, а ключевую роль играет также солёность воды.

«По мере потепления климата циклы замерзания-оттаивания становятся более частыми, — отмечает ведущий автор исследования, докторант Анджело Пио Себаали. — Каждый цикл высвобождает железо из почв и вечной мерзлоты в воду, что может повлиять на качество воды и водные экосистемы на обширных территориях».