Mänsklig aktivitet påverkar i hög grad den naturliga kemin i den största floden i Nordamerika - Mississippifloden. I en ny, storskalig studie, geologer vid Louisiana State University i Baton Rouge har identifierat en unik kemisk signatur i floden.
Material som innehåller kol, syre, kväve och svavel byggs upp, bryta ner och överföra mellan atmosfären, sötvatten, havet och klipporna. Upplöst sulfat är en viktig kemisk förening i denna process och kan hittas nästan överallt inklusive floder, sjöar, havet och dricksvattnet. För att bättre förstå hur sulfat överförs mellan stenar och havet, geologerna extraherade och analyserade 135 vattenprover vid Mississippifloden för löst sulfat. De jämförde förhållandena mellan de tyngre kontra lättare formerna av svavel och syre, eller deras isotoper, vilket gav dem en unik signatur att spåra. De fann att 75 procent av sulfatet i Mississippifloden kommer från rostning av pyritmineraler i bergarter, vilket är en naturligt förekommande process som också förbättras kraftigt av mänskliga aktiviteter som kolbrytning.
"Medan ökat Mississippiflodsulfat och dess isotopsignaturer inte direkt påverkar människor, de är verkligen symptom på, och ett annat sätt att mäta, storleken på vår inverkan på naturliga kemiska cykler, "sa Bryan Killingsworth, huvudförfattaren till studien, som genomförde denna forskning för sin doktorsexamen med Huiming Bao, Charles L. Jones -professorn vid LSU -institutionen för geologi och geofysik. Killingsworth är för närvarande postdoktoral forskare vid European Institute for Marine Studies i Plouzané, Frankrike.
Processen med pyritrostning, eller oxidation, som producerar sulfat genererar också syra. Syran kan göra stenar, som kalksten, lösa upp snabbare, som kan släppa ut koldioxid i atmosfären. Syran ökar också mängden lösta kemikalier från stenar till floder, och kan bidra till försurning av havet.
Studien som genomfördes under fyra år mellan 2009 och 2013 fångade en unik tidsperiod för Mississippifloden när den upplevde historiska nivåer av både översvämningar och torka. Medan sulfat påverkades förvånansvärt lite av de historiska översvämningarna, processen med pyritoxidation påverkades under torka.
Denna studie publicerades i tidskriften, Miljövetenskap och teknik . Forskarna fortsätter att undersöka källor och processer som påverkar sulfat i floder och stenar.
