Old Man Rivers unik kemisk signatur

Menneskelig aktivitet påvirker i høj grad den naturlige kemi ved den største flod i Nordamerika - Mississippi -floden. I en ny, storstilet undersøgelse, geologer ved Louisiana State University i Baton Rouge har identificeret en unik kemisk signatur i floden.

Materialer, der indeholder kulstof, ilt, opbygning af nitrogen og svovl, nedbryde og overføre mellem atmosfæren, ferskvand, havet og klipperne. Opløst sulfat er en vigtig kemisk forbindelse i denne proces og kan findes næsten overalt, herunder floder, søer, havet og drikkevandet. For bedre at forstå, hvordan sulfat overføres mellem klipper og havet, geologerne ekstraherede og analyserede 135 Mississippi -vandprøver for opløst sulfat. De sammenlignede forholdet mellem de tungere versus lettere former for svovl og ilt, eller deres isotoper, som gav dem en unik signatur at spore. De fandt ud af, at 75 procent af sulfatet i Mississippi -floden kommer fra rustning af pyritmineraler i sten, hvilket er en naturligt forekommende proces, der også er stærkt forstærket af menneskelige aktiviteter såsom kulminedrift.

"Selvom forhøjet Mississippi -flodsulfat og dets isotopsignaturer ikke direkte påvirker mennesker, de er bestemt symptomer på, og en anden måde at måle, størrelsen af ​​vores indvirkning på naturlige kemiske kredsløb, "sagde Bryan Killingsworth, undersøgelsens hovedforfatter, der udførte denne forskning til sin ph.d. med Huiming Bao, Charles L. Jones -professoren i LSU -instituttet for geologi og geofysik. Killingsworth er i øjeblikket postdoktoral forsker ved European Institute for Marine Studies i Plouzané, Frankrig.

Processen med pyrit rustning, eller oxidation, der producerer sulfat genererer også syre. Syren kan lave sten, såsom kalksten, opløses hurtigere, som kan frigive kuldioxid i atmosfæren. Syren øger også mængden af ​​opløste kemikalier fra sten til floder, og kan bidrage til forsuring af havet.

Undersøgelsen gennemført over fire år mellem 2009 og 2013 fangede en unik tidsperiode for Mississippi -floden, da den oplevede historiske niveauer af både oversvømmelser og tørke. Mens sulfat blev påvirket overraskende lidt af de historiske oversvømmelser, processen med pyritoxidation blev påvirket under tørke.

Denne undersøgelse blev offentliggjort i tidsskriftet, Miljøvidenskab og teknologi . Forskerne fortsætter med at undersøge de kilder og processer, der påvirker sulfat i floder og klipper.