Viele einst kristallklare Flüsse und Bäche in ganz Alaska fließen heute mit „milchigem, orangensaftfarbenem“ Wasser.
Ein Forscherteam veröffentlichte am Montag eine neue Studie, in der erklärt wird, wie Alaskas schmelzender Permafrost, der durch den Klimawandel beschleunigt wird, die Flüsse des Staates in orangefarbene, versauerte „tote Zonen“ verwandelt hat.
Eisenoxide, im wahrsten Sinne des Wortes Rost, die beim Auftauen von lange gefrorenem Mineralerz entstehen, sowie Schwefelsäure, die durch denselben Prozess entsteht, haben das einst frische Wasser des Staates so scharf wie Essig gemacht, die Vegetation wie ein Lauffeuer geschwärzt und Fische zum Tode gebracht.
Einer dieser Forscher sagte gegenüber DailyMail.com, dass diese „toten Zonen“ theoretisch „an jedem Ort auftreten könnten, an dem Permafrost auftaut“, und zwar auf einer Fläche von 5,6 Milliarden Hektar der nördlichen Hemisphäre der Erde.
Dieser Orangenflusseffekt, der einen Geruch hinterlässt, der mit schimmeligen Handtüchern und verrottendem Gemüse verglichen wird, kann Wasserlebewesen ersticken, verbrennen und krank machen und gefährdet die Gesundheit und den Lebensunterhalt der lokalen Gemeinschaften, die auf diese Flüsse angewiesen sind.
Der Geochemiker Dr. Timothy Lyons und seine Kollegen haben neue Forschungsergebnisse veröffentlicht, die erklären, wie Alaskas schmelzender Permafrost – beschleunigt durch den Klimawandel – die Flüsse des Staates in orangefarbene, versauerte „Totzonen“ verwandelt hat (Foto oben).
„Grundsätzlich kann dieser Prozess theoretisch überall stattfinden. […] Da sind solche Steine darunter“, sagte der Geochemiker Dr. Timothy Lyons, Mitautor einer neuen Studie, gegenüber DailyMail.com.
„Und das sind keine außergewöhnlichen Steine“, bemerkte Dr. Lyons. „Sie sind das, was wir Schiefer nennen.“
„Sie enthalten Mineralien wie Pyrit und Eisensulfid, die oxidieren können, und zwar nicht in der großen Menge einer Erzlagerstätte“, sagte er. „sondern im Ausmaß dieser Steine, die es überall gibt.“
Der Permafrost Alaskas – riesige unterirdische Abschnitte eisbedeckter Erde, die Zehntausende, manchmal sogar Hunderttausende von Jahren fest gefroren geblieben sind – hat uralte Bakterien reaktiviert und diese lange Zeit inaktiven Mineralien in Flüsse freigesetzt.
„Sie nennen sie Acidophile“, sagte Dr. Lyons, der auch an der University of California in Riverside lehrt, gegenüber DailyMail.com.
„Es handelt sich um Mikroben, die unter extrem niedrigen pH-Werten leben können und eine wichtige Rolle bei der Oxidation von Eisen und Schwefel spielen, wodurch diese Säuren entstehen“, erklärte er.
„Viele dieser Reaktionen werden durch das Schmelzen in den Feuchtgebieten katalysiert.“
Anhand von Feldberichten und hochauflösenden Bildern der IKONOS-Satelliten der Europäischen Weltraumorganisation dokumentierten Dr. Lyons und seine Koautoren 75 Bäche oder Nebenflüsse und 41 Flussfeuchtgebiete, die durch die Orangenversauerung sichtbar beeinträchtigt wurden (Beispielbilder oben).
Anhand von Feldberichten und hochauflösenden Bildern der IKONOS-Satelliten der Europäischen Weltraumorganisation dokumentierten Dr. Lyons und seine Co-Autoren 75 Bäche und 41 Flussfeuchtgebiete in ganz Alaska, die sich durch die Versauerung orange verfärbt hatten.
Laut der Studie, die am Montag in der Fachzeitschrift Communications Earth & Environment veröffentlicht wurde, erstreckt sich der Schadenszustand über mehr als 620 Meilen.
Das Problem erstreckt sich nun vom unteren Noatak-Flussbecken Alaskas im Westen bis zum Arctic National Wildlife Refuge im Nordosten.
Es hat auch den Kobuk-Valley-Nationalpark in Alaska heimgesucht, den das Forschungsteam aus der Luft untersuchte.
„Als wir mit dem Helikopter geflogen sind, war es einfach überall“, sagte Dr. Lyons gegenüber DailyMail.com.
„Das hängt mit menschlichen Aktivitäten zusammen“, sagte er, „nichts weniger als die globale Erwärmung.“
Anderswo, unter anderem in den Permafrostgebieten der sibirischen Tundra in Russland, haben Forscher gasförmige „Methanbomben“, uralte „Zombie“-Viren, giftiges Quecksilber und Schlimmeres dokumentiert, die aus dem auftauenden, eisigen Boden aufsteigen.
Laut der Studie, die am Montag in der Fachzeitschrift Communications Earth & Environment veröffentlicht wurde, erstreckt sich der Schadenszustand des „Orangenflusses“ über mehr als 620 Meilen. Oben eine Karte aus der Studie, die die dokumentierten Standorte in Orange zeigt
Entlang des Akillik River im Kobuk Valley dokumentierte das Team zwischen Juni 2017 und August 2018 ein dramatisches Sterben. Zwei lokale Fischarten, der Dolly-Varden-Fisch und der Schleimige Groppenfisch, verschwanden ab diesem Jahr, als sich die Farbe des Quellflusses von klarem Wasser zu orangefarbenem Wasser änderte.
Laut dem Hauptautor der Studie, dem Ökologen des National Park Service (NPS), Dr. Jon O’Donnell, werden sich die Ereignisse in diesen Teilen Alaskas wahrscheinlich ausbreiten und andauern, bis die Regierungen Maßnahmen gegen den Klimawandel ergreifen und daran arbeiten, die Folgen zu beseitigen.
„Es gibt viele Implikationen“, sagte er. „Da sich das Klima weiter erwärmt, gehen wir davon aus, dass der Permafrost weiter auftaut. Daher besteht überall dort, wo diese Art von Mineralien vorhanden ist, die Gefahr, dass Bäche orange werden und sich verschlechtern.“
Dr. O’Donnell, der für das NPS Arctic Inventory and Monitoring Network arbeitet, beschrieb die Ströme, die er aus erster Hand sah, als „milchigen Orangensaft“.
„Diese orangefarbenen Ströme können problematisch sein, weil sie giftig sind, aber sie könnten auch die Wanderung der Fische zu ihren Laichgebieten verhindern“, sagte er.
Ländliche Gemeinden, von denen einige seit langem indigene Völker sind, die als Trinkwasserquelle auf diese Flüsse angewiesen sind, benötigen laut den Studienautoren Hilfe bei der Notwasseraufbereitung sowie bei der Bewältigung des Rückgangs Fischereibestände.
Dr. Lyons sagte gegenüber DailyMail.com, dass die Versauerung dieser Flüsse in Alaska einem bekannten Verschmutzungsproblem ähnelt, das in Flüssen in der Nähe von Bergbauprojekten auftritt. Oben ein NASA-Bild dieser „sauren Minenentwässerung“, die Umweltschäden an einem Fluss im Rio Tinto in Spanien verursacht.
Der Biologe und Mathematiker Dr. Roman Dial, Mitautor der neuen Studie, staunte über die Auswirkungen, die der Einsatz fossiler Brennstoffe durch Autos und Fabriken in einer weit entfernten Welt über große Entfernungen auf diese unberührte Wildnis hatte.
„Das Besorgniserregende“, sagte Dr. Dial, der an der Alaska Pacific University lehrt, gegenüber Scientific American, „ist, wie weit unsere menschliche Reichweite im Großen und Ganzen reicht.“
Entlang des Akillik River im Kobuk-Valley-Nationalpark dokumentierte Dr. O’Donnell zwischen dem 12. Juni 2017 und dem 30. August 2018 ein dramatisches Sterben des Wasserlebens.
Den Erkenntnissen der neuen Studie zufolge verschwanden in diesem Jahr zwei lokale Fischarten, der Dolly Varden und der Slimy Sculpin, aus dem Akillik, als dieser Quellzufluss von klarem Wasser zu „orangefarbenen Bachbedingungen“ wechselte.
Dr. Lyons erklärte gegenüber DailyMail.com, dass die Versauerung dieser Flüsse einem wohlbekannten Umweltproblem ähnelt, das auftritt, wenn ähnliche Mineralien und Metallerze als Schadstoffe aus nahegelegenen Bergbauprojekten in die Flüsse gelangen.
„Es gibt viele Beispiele für ‚saure Gesteine‘ oder ‚saure Grubenwässer‘, wie es im Volksmund genannt wird“, erklärte der Geochemiker.
„Eines der bekanntesten ist Rio Tinto in Spanien, ein Bergbaugebiet, in dem schon seit der Römerzeit aktiv ist“, bemerkte er.
„Da ist Iron Mountain.“ [another mine] in Kalifornien, und so weiter und so fort […] „Das ist ein Problem“, sagte er. „Aber man kann damit umgehen, indem man Kalk verwendet und die Säure neutralisiert. Man kann beim Bergbau vorsichtiger vorgehen.“
Mit diesen Methoden, erklärte Dr. Lyons, seien Bergbauunternehmen und lokale Regierungsbehörden in der Lage, sogenannte „Säure-Base“-chemische Reaktionen mit importierten „basischen“ Verbindungen wie Kalk und Kalkstein zu nutzen, um der Versauerung entgegenzuwirken, die durch die Wechselwirkung mit Erzabflüssen aus dem Metallbergbau entsteht mit Bakterien und der Umwelt.
Alaskas „Red Dog“-Mine, ein großes Zink- und Bleigewinnungsprojekt westlich des Notak National Preserve, war im Laufe der Jahre mit ähnlichen Problemen durch versauerte Flüsse konfrontiert.
Laut Dr. Lyons erstreckt sich das Ausmaß dessen, was mit der weitreichenden Permafrostschmelze geschieht, jedoch über ein so großes Gebiet, dass die Ausweitung eines ähnlichen Programms eine äußerst anspruchsvolle geotechnische Leistung wäre.
„Es gibt eine gewisse Möglichkeit zu kontrollieren, was ein ‚Red Dog‘ oder ein ‚Rio Tinto‘ tut“, sagte Dr. Lyons gegenüber DailyMail.com. „Das ist ein weitaus umfassenderes Problem.“
Dr. Michael Carey, Fischbiologe am Alaska Science Center des United States Geological Survey, sagte gegenüber DailyMail.com, dass seine Bundesbehörde noch keine Strategie zur Bewältigung der Permafrostschmelze habe.
„USGS spielt eine unparteiische Forschungsrolle für eine größere Partnerschaft, die sich mit diesem Thema befasst“, sagte Dr. Carey gegenüber DailyMail.com.
Dr. Carey, der auch als Co-Autor der neuen Studie fungierte, erklärte, dass die Agentur „Daten bereitstellt, die von lokalen Gemeinden und Beamten verwendet werden, um Fragen zu beantworten, die sie zur Bewältigung der Situation nutzen können“.