Ученые изучили шесть речных бассейнов в западной части хребта Брукс на протяжении 2022–2024 годов. Под вечной мерзлотой вода обычно не проникает глубоко в горные породы. Однако по мере ее оттаивания появляются новые пути для грунтовых вод. Они достигают пород, содержащих сульфидные минералы, в том числе пирит, и запускают химические реакции с образованием кислоты и высвобождением металлов.
В отдельных местах вода, просачивающаяся из склонов, имела медианное значение pH около 3,2. Для расположенных выше по течению рек этот показатель составлял примерно 8,3. В литре такой воды обнаруживали в среднем около 451 мг 23 различных металлов — примерно в тысячи раз больше, чем в воде выше участков поступления.
Попадая в основные русла, кислая вода частично нейтрализуется благодаря минералам горных пород. Однако металлы продолжают перемещаться вниз по течению. В шести исследованных бассейнах концентрации некоторых из них, включая никель, алюминий и железо, ниже мест поступления кислых вод были в три–21 раз выше, чем выше по течению.
Особенно подробно ученые исследовали реку Салмон. На протяжении 103 км они взяли пробы в 19 точках. В нижней части реки концентрация никеля оказалась примерно в 65 раз выше, чем в начале исследованного участка, цинка — примерно в 18 раз, кадмия — в 28 раз. Чистые притоки разбавляли загрязненную воду, но концентрации металлов не возвращались к исходным значениям.
По спутниковым данным, первые признаки подобных изменений в одном из бассейнов появились в 2019 году. Примерно в то же время в нескольких реках резко выросли концентрации сульфатов и металлов. Исследователи связывают начало процесса с необычно теплыми зимами и большим количеством снега в 2018–2019 годах: снег мог изолировать почву от сильного промерзания, а последующее оттаивание позволило воде проникнуть глубже и вступить в контакт с минералами.
К 2025 году более 200 рек и ручьев в хребте Брукс были отмечены на спутниковых снимках как потенциально затронутые этим процессом. Ученые подчеркивают, что масштаб явления пока трудно оценить, а его дальнейшее развитие остается неопределенным. При этом исследование показывает, что таяние вечной мерзлоты способно менять не только состояние почвы, но и химический состав целых речных систем.
