北極圏の川は「オレンジジュース」になりますが、オレンジジュースよりも酸っぱいのです！魚は酸で死ぬだろう

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アラスカは雄大な自然の景色が広がる場所ですが、科学者たちは最近、そこの川がますます「オレンジ色」になってきていることを発見しました。最もオレンジ色の川の一つは、アラスカ北西部を約 451 キロメートルにわたって流れるコバック川 (下の写真) です。

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川はまるでにんじんジュースを注いだかのように汚染され、その表面はガソリンのような虹色の光沢を放っていた。

ここの水がなぜ変色したのかを理解するために、科学者たちはアラスカに来て、さまざまな河川流域の水質を調査しました。科学者が酸塩基試験器を使って川のpH値を調べたところ、これらの川のpH値は極めて低いことが分かりました。最低 pH 値はわずか 3.5 で、これもオレンジ色のオレンジジュースよりもはるかに低い値です。人間は全く飲めません。

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このような遠隔地の河川は環境汚染の影響を受けるべきではない。 1975年、アラスカの川でボートに乗っていた作家のジョン・マクフィーは、「これは私が今まで見た中で最も透明で純粋な水だ」と述べました。しかし現在、ここの110キロメートル以上に及ぶ川は「錆び付いている」。科学者たちはオレンジ川の水の中に、大量の酸化鉄鉱物と大量の酸性物質を発見した。

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なぜアラスカの川には酸化鉄が大量に含まれているのでしょうか?

科学者たちは地球温暖化が主な原因だと考えています。この地域の気温上昇により永久凍土が溶け、以前は土の中に閉じ込められていた鉄が放出されている。川が鉄を含む土地を通過すると、鉄は空気と水と反応して、一般に錆として知られているものを形成します。川がオレンジ色に見えるのはこの錆のせいです。巨大な錆びた鉄の門を通って水が流れる様子を想像してみてください。水は当然汚れます。

オレンジ流域画像出典: USGS/パブリックドメイン

北極圏は世界の他の地域よりもほぼ4倍の速さで温暖化しており、アラスカ北部も例外ではない。アラスカ州のコバックバレー国立公園は2006年以降すでに2.4度温暖化しており、2100年までにさらに10.2度温暖化する可能性がある。これは他のどの国立公園よりも高い気温上昇が予測されている。

しかし、このオレンジ色の原因は鉄だけではなく、微生物にあるという見方もあります。一部の科学者は、永久凍土の解凍の過程で、永久凍土に隠れていた微生物が解放されて復活し、土壌中の鉄分を吸収すると考えています。とにかく、すべては鉄に関することです。

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川には鉄分と酸が高濃度に含まれているため、当然ながら川の中の魚は生き残ることができません。 pH 7 程度が水の中性点であり、多くの魚はこの pH に近い水で最も快適に生息します。もちろん、アマゾン川流域に生息する多くの熱帯魚種など、一部の魚はわずかに酸性の水環境に適応しています。

生物学者のマイク・ケアリー氏は2018年8月、水質センサーを回収するためにヘリコプターでアラスカに飛んだ際、そこの川には魚や他の昆虫がほとんどいないことを発見した。

サケは酸性またはアルカリ性の条件下では、さまざまな生理学的ストレスにさらされる可能性があり、成長の低下、生殖能力の低下、さらには死に至ることもあります。

水中の酸化鉄も彼らの生存に大きな影響を与えます。酸化鉄の粒子が魚のえらに付着し、呼吸に影響を及ぼす可能性があるためです。えらは魚が水から酸素を取り出すために使う器官です。えらが詰まると、魚は十分な酸素を摂取できなくなり、窒息する可能性があります。

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魚が生き残れなければ、当然、地元の漁師たちの生活にも影響が出ます。

まず、汚染は魚類、特にサケなどの敏感な種の個体数の減少につながる可能性があります。これは漁師の漁獲量と収入に直接影響します。たとえ魚が生き残ったとしても、汚染によって魚の品質が損なわれる可能性があります。重金属やその他の有毒化学物質が魚に蓄積し、それを食べる人の健康に危険をもたらし、その結果、市場の需要と販売価格が下がる可能性があるからです。

実は南極にも似たような現象があり、北極のオレンジ色の川よりもさらに恐ろしく、まるで血の滝のようです。南極のテイラー氷河では、暗赤色の液体が氷河表面の割れ目から染み出し、まるで凍った人間の血のように見え、周囲の氷を濡らしている。

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血が落ちる理由は鉄イオンの濃度が高いためで、これは北極のオレンジ色の川の鉄イオンよりもはるかに高いのです。この高濃度は、古代の海水の結晶化中に塩分が濃縮されたためです。氷河の巨大な氷塊と閉じ込められた液体の海水との間の熱交換により、純粋な氷は冷却中に結晶化し、溶解した塩分を放出し、深層の残留海水に塩分が凝縮します。

鉄の影響を受けた川は、南極や北極だけでなく、他の場所でも確認されています。 2023年初頭、国際宇宙ステーション（ISS）の宇宙飛行士たちは、マダガスカルのベツィボカ川デルタで、地球から肉眼で見える赤い川を目撃した。その川の水には鉄の堆積物が豊富に含まれており、濃い赤色に変わっている。

画像提供: ISS/NASA

画像提供: ISS/NASA

オレンジジュースのように見える川を見たことがありますか?

参考文献

[1]https://www.usgs.gov/centers/alaska-science-center/science/rusting-arctic-rivers-freshwater-ecosystems-respond-rapidly#overview

[2]https://www.scientificamerican.com/article/why-are-alaskas-rivers-turning-orange/

企画・制作

出典: Bringing Science Home (id: steamforkids)

著者: 蘇成宇

レビュー丨スキン

編集者：イヌオ