Umeå Üniversitesi’nden yapılan yeni bir araştırmaya göre, ICE demir minerallerini sıvı sudan daha etkili bir şekilde çözebilir. Keşif, ısınan bir iklimde permafrost çözüldükçe birçok Arktik nehrin neden paslı turuncu döndüğünü açıklamaya yardımcı olabilir.
Çalışma, yayınlanan PNA’lareksi 10 derece santigrat derecedeki buzun, ortak minerallerden 4 santigrat derecede sıvı sudan daha fazla demir bıraktığını gösterir. Bu, dondurulmuş ortamların kimyasal reaksiyonları yavaşlattığına dair uzun süredir devam eden inancı meydan okuyor.
Umeå Üniversitesi profesörü ve çalışmanın ortak yazarı Jean-François Boily, “Bu mantıksız gelebilir, ancak buz pasif bir donmuş blok değil” diyor.
“Donma, buz kristalleri arasında mikroskobik sıvı su cepleri oluşturur. Bunlar, bileşiklerin konsantre ve son derece asidik hale geldiği kimyasal reaktörler gibi davranır. Bu, eksi 30 derece kadar düşük sıcaklıklarda bile demir minerallerle reaksiyona girebilecekleri anlamına gelir.”
Süreci anlamak için araştırmacılar, gelişmiş mikroskopi ve deneyler kullanarak doğal olarak oluşan bir organik asitle birlikte olan Goethit’i (yaygın bir demir oksit mineral) incelediler.
Tekrarlanan donma-çözülme döngülerinin demirin daha verimli bir şekilde çözünmesini sağladığını keşfettiler. Buz donma ve çözülürken, daha önce buzda sıkışmış organik bileşikler serbest bırakılır ve daha fazla kimyasal reaksiyonları körükler. Tuzluluk da önemli bir rol oynar: Taze ve acı su çözülmesini arttırırken, deniz suyu onu bastırabilir.
Bulgular esas olarak maden drenaj bölgeleri, atmosferdeki dondurulmuş toz, Baltık Denizi kıyısındaki asit sülfat toprakları veya demir minerallerinin organiklerle etkileşime girdiği herhangi bir asidik dondurulmuş ortam gibi asidik ortamlar için geçerlidir. Bir sonraki adım, aynı şeyin tüm demir taşıyan buz için geçerli olup olmadığını öğrenmektir. Boily Laboratory’de devam eden araştırmalar yakında ortaya çıkaracak.
Doktora öğrencisi ve çalışmanın ilk yazarı Angelo Pio Sebaaly, “İklim ısındıkça donma-çözünür döngüler daha sık hale geliyor” diyor. “Her döngü, topraklardan ve permafrost’u suya bırakır. Bu, geniş alanlardaki su kalitesini ve su ekosistemlerini etkileyebilir.”
Bulgular, ICE’nin pasif bir depolama ortamı değil, aktif bir oyuncu olduğunu gösteriyor. Polar ve dağ bölgelerinde donma ve çözülme artışı olarak, ekosistemler üzerindeki etki ve elementlerin doğal döngüsü önemli olabilir.
