Dieser Artikel wurde ursprünglich in veröffentlicht Nachrichten aus dem Hochland.
Dutzende von einst kristallklaren Bächen und Flüssen im arktischen Alaska sind jetzt leuchtend orange und wolkig – und in einigen Fällen werden sie möglicherweise saurer. Diese sonst unerschlossene Landschaft sieht nun so aus, als sei dort seit Jahrzehnten ein Industriebergwerk in Betrieb, und Wissenschaftler wollen wissen, warum.
Roman Dial, Professor für Biologie und Mathematik an der Alaska Pacific University, bemerkte erstmals die stärksten Veränderungen der Wasserqualität, als er 2020 Feldarbeiten in der Brooks Range durchführte. Er verbrachte dort einen Monat mit einem Team von sechs Doktoranden, und sie konnten es nicht ausreichend Trinkwasser finden. „Es gibt so viele Bäche, die nicht nur fleckig sind; sie sind so sauer, dass sie dein Milchpulver gerinnen lassen“, sagt er. In anderen Bächen sei das Wasser klar, „aber man konnte es nicht trinken [because] es hatte einen wirklich seltsamen mineralischen Geschmack und Geruch.“
Dial, der die letzten 40 Jahre damit verbracht hat, die Arktis zu erforschen, sammelte Daten über klimawandelbedingte Veränderungen in Alaskas Baumgrenze für ein Projekt, das auch die Arbeit des Ökologen Patrick Sullivan umfasst, dem Direktor des Environment and Natural Resources Institute bei der University of Alaska Anchorage – und Becky Hewitt, Professorin für Umweltstudien am Amherst College. Jetzt geht das Team dem Geheimnis der Wasserqualität auf den Grund. „Ich fühle mich wieder wie ein Doktorand in einem Labor, von dem ich nichts weiß, und ich bin davon fasziniert“, sagt Dial.
Viele der rostigen Wasserstraßen befinden sich in einigen der abgelegensten Schutzgebiete Alaskas: dem Arctic National Wildlife Refuge, dem Gates of the Arctic National Park and Preserve, dem Kobuk Valley National Park und dem Selawik Wildlife Refuge.
Das Phänomen ist visuell auffällig. „Es scheint, als wäre etwas aufgebrochen oder etwas auf eine Weise freigelegt worden, die noch nie zuvor freigelegt wurde“, sagt Dial. „All die Hard-Rock-Geologen, die sich diese Bilder ansehen, sagen: ‚Oh, das sieht aus wie saure Minenabfälle.’“ Aber es ist keine Minenabfälle. Der rostige Belag auf Felsen und Bachufern stammt den Forschern zufolge vom Land selbst.
Die vorherrschende Hypothese ist, dass die Klimaerwärmung dazu führt, dass der darunter liegende Permafrost abgebaut wird. Dadurch werden eisenreiche Sedimente freigesetzt, und wenn diese Sedimente auf fließendes Wasser und offene Luft treffen, oxidieren sie und nehmen eine tief rostorange Farbe an. Die Oxidation von Mineralien im Boden kann das Wasser auch saurer machen. Das Forschungsteam ist noch früh dabei, die Ursache zu identifizieren, um die Folgen besser erklären zu können. „Ich denke, das pH-Problem“ – der Säuregehalt des Wassers – „ist wirklich alarmierend“, sagt Hewitt. Obwohl der pH-Wert viele biotische und chemische Prozesse in Bächen und Flüssen reguliert, sind die genauen Auswirkungen auf die komplizierten Nahrungsnetze, die in diesen Wasserstraßen existieren, unbekannt. Das Forschungsteam ist sich nicht sicher, welche Änderungen sich für Fische, Flussbettwanzen, Pflanzengemeinschaften und mehr ergeben können.
Das Rosten der Flüsse Alaskas wird wahrscheinlich auch Auswirkungen auf menschliche Gemeinschaften haben. Flüsse wie der Kobuk und der Wulik, an denen Rost beobachtet wurde, dienen auch als Trinkwasserquellen für viele überwiegend in Alaska ansässige Gemeinden in Nordwestalaska. Eine große Sorge, sagt Sullivan, ist, wie sich die Wasserqualität, wenn sie sich weiter verschlechtert, auf die Arten auswirken könnte, die als Hauptnahrungsquelle für die Ureinwohner Alaskas dienen, die einen Subsistenzlebensstil führen.
Der Wulik River endet im Dorf Kivalina, einer Gemeinde mit etwas mehr als 400 Einwohnern, 80 Meilen nördlich des Polarkreises, die auf den Fluss angewiesen ist. „Wir machen uns immer Sorgen um das Trinkwasser“, sagt die Stammesverwalterin Millie Hawley und fügt in einer schriftlichen Mitteilung hinzu, dass ihre Freunde und Nachbarn das ganze Jahr über im Fluss nach Forellen fischen. Die Gemeinde habe erlebt, dass der Fluss in den letzten Jahren immer trüber geworden sei, sagt sie, und einige Leute machten die nahe gelegene Red Dog Mine dafür verantwortlich. Aber Hawley sagt, jeder sei sich bewusst, dass der Permafrost um sie herum schmilzt und dass die zunehmende Erosion dazu führt, dass der Gehalt an gelösten Mineralien und Salzen im Wulik steigt.
Neben den heutigen Auswirkungen berücksichtigen die Forscher auch die historischen Aufzeichnungen. „Ich bin sicher, es ist passiert [previously]“, sagt Dial, „weil dies in gewisser Weise ein natürliches Phänomen ist.“ Aber Dial und Sullivan stellen fest, dass die Rate der Klimaerwärmung größer ist als alles, was in der Vergangenheit aufgezeichnet wurde. „Es ist also sehr gut möglich, dass so etwas schon einmal passiert ist, aber es passierte sehr langsam. Und vielleicht gab es nicht nur diesen massiven orangefarbenen Puls, der in diesen Strömen landete“, sagt Sullivan.
Das Team glaubt, dass mehr als ein Faktor im Zusammenhang mit dem Klimawandel eine Rolle spielen könnte. Auf zwei der wärmsten Sommer seit Beginn der Aufzeichnungen, 2019 und 2020, folgten beide Winter mit ungewöhnlich hohen Schneedecken. „Schnee ist ein großartiger Isolator von Böden und kann ein potenziell starker Treiber für das Auftauen von Permafrost sein“, sagt Sullivan. Er vergleicht es damit, dem Boden eine zusätzliche Decke hinzuzufügen, bevor er gefriert. Derzeit weiß keiner der Forscher mit Sicherheit, ob die orangefarbenen Bäche und Flüsse ein anomales Vorkommen sind, das mit einer Handvoll ungewöhnlich warmer Jahreszeiten zusammenfällt, gefolgt von einer hohen Schneedecke. Und nur die Zeit wird zeigen, wie lange es andauern könnte.