به گزارش وبسایت اخبار جهان به نقل از خبرگزاری مهر، یک تحقیق جدید باورهای قدیمی درباره تاثیر محیط‌های یخ‌زده بر واکنش‌های شیمیایی را به چالش کشیده و علت نارنجی شدن رودخانه‌های قطب شمال را توضیح می‌دهد. بر اساس این تحقیق، یخ در آزادسازی آهن از مواد معدنی طبیعی، عملکرد بهتری نسبت به آب مایع دارد.
در سال‌های اخیر، رودخانه‌های مناطق قطب شمال به دلیل ذوب شدن خاک‌های منجمد (پرمافراست) ناشی از گرمایش جهانی، به رنگ نارنجی درآمده‌اند. این تغییر رنگ به دلیل غلظت بالای آهن آزادشده از ذخایر معدنی محلی است. این رودخانه‌ها اکسیژن محلول کمتری دارند و اسیدی‌تر از نهرهای سالم اطراف هستند، که این شرایط بقای حیات وحش را دشوارتر می‌کند.
پیش از این تصور می‌شد که آهن موجود در ذخایر معدنی غنی از آهن، هنگامی که در یخ محبوس می‌شود، در همان حالت باقی می‌ماند. اما تحقیق جدید دانشگاه اومئو سوئد نشان داده است که یخ، حتی بهتر از فرایند ذوب شدن پرمافراست، قادر به آزادسازی آهن است. این پژوهش نشان داد که یخ در دمای منفی ۱۰ درجه سانتی‌گراد، مقدار بیشتری آهن از ذخایر معدنی آزاد می‌کند، در مقایسه با آب مایع در دمای ۴ درجه سانتی‌گراد.
به گفته ژان فرانسوا بل، یکی از مولفان این پژوهش، یخ یک توده منجمد غیرفعال نیست. فرایند انجماد باعث ایجاد حفره‌های ریز بین کریستال‌های یخ می‌شود. این حفره‌ها به عنوان راکتورهای شیمیایی عمل می‌کنند که در آن‌ها ترکیبات متمرکز شده و شرایط بسیار اسیدی ایجاد می‌شود. به این ترتیب، یخ حتی در دماهای پایین تا منفی ۳۰ درجه سانتی‌گراد نیز می‌تواند با مواد معدنی آهن واکنش نشان دهد.
پژوهشگران در این تحقیق ماده معدنی گوئیت (goethite) را مورد بررسی قرار دادند، که نوعی اکسید آهن است که با خاک‌ها و رسوبات ترکیب شده است. این تحقیق با حضور یک اسید آلی انجام شد و نتایج نشان داد که یخ نه تنها بهتر از آب مایع آهن را آزاد می‌کند، بلکه چرخه‌های مکرر انجماد و ذوب نیز مؤثرترین روش برای آزادسازی آهن هستند. همچنین مشخص شد که آب تازه و آب شور میزان آزادسازی آهن را افزایش می‌دهند، در حالی که آب دریا این روند را کاهش می‌دهد.
محقق اصلی این پروژه معتقد است که با گرم‌تر شدن آب و هوا، چرخه‌های انجماد و ذوب افزایش می‌یابند. هر یک از این چرخه‌ها، آهن را از خاک‌ها و پرمافراست به آب منتقل می‌کند، که این موضوع می‌تواند بر کیفیت آب و اکوسیستم‌های آبی در مناطق وسیعی تاثیر منفی بگذارد. افزایش غلظت آهن در آب‌ها می‌تواند منجر به کاهش تنوع زیستی و تغییر در ساختار اکولوژیکی این مناطق شود. علاوه بر این، این پدیده می‌تواند بر منابع آب آشامیدنی نیز تاثیر بگذارد و نیاز به تصفیه‌های پیچیده‌تر و پرهزینه‌تر را ایجاد کند.
این تحقیق نشان می‌دهد که درک ما از فرآیندهای شیمیایی در محیط‌های یخ‌زده نیاز به بازنگری دارد. یخ نه تنها یک محیط غیرفعال نیست، بلکه می‌تواند نقش فعالی در آزادسازی مواد معدنی و تغییر ترکیب شیمیایی آب‌ها ایفا کند. این یافته‌ها پیامدهای مهمی برای مدیریت منابع آب و حفاظت از اکوسیستم‌های قطبی در شرایط تغییرات آب و هوایی دارند.
با توجه به افزایش دما و تغییرات اقلیمی، پیش‌بینی می‌شود که ذوب شدن پرمافراست و افزایش چرخه‌های انجماد و ذوب در مناطق قطبی ادامه یابد. بنابراین، بررسی دقیق‌تر اثرات این پدیده‌ها بر کیفیت آب و اکوسیستم‌های آبی ضروری است. این تحقیقات می‌تواند به توسعه راهکارهای مناسب برای کاهش اثرات منفی این تغییرات و حفاظت از منابع طبیعی کمک کند.
منبع : خبرگزاری مهر
