Ученые Института геохимии и аналитической химии им. В.И. Вернадского Российской академии наук (ГЕОХИ РАН) выявили, что продукты извержения вулкана Толбачик на Камчатке могут представлять опасность для водных экосистем региона. По словам исследователей, органические кислоты, выделяемые лишайниками и растениями, способствуют вымыванию токсичных элементов в водную среду. Об этом сообщили в пресс-службе РАН.
Для имитации природного воздействия специалисты использовали растворы щавелевой и уксусной кислот, аналогичные тем, которые выделяют мхи, лишайники и высшие растения. Как показало исследование, разрушение породообразующих минералов сопровождается активной мобилизацией микроэлементов.
«Мобилизация микроэлементов происходит в результате разрушения породообразующих минералов. В случае раствора щавелевой кислоты гидроксиды Fe(III) и Mn(IV) восстанавливаются до растворимых соединений Fe(II) и Mn(II). Образование органических комплексов повышает стабильность металлов в растворе, и достигаются более высокие концентрации растворенных форм, чем при отсутствии органических лигандов», — говорится в исследовании.
Эксперимент подтвердил, что в присутствии органических кислот извлечение таких элементов как медь, железо, алюминий и марганец, возрастает в десятки и сотни раз по сравнению с чистой водой. Например, коэффициент извлечения меди при воздействии щавелевой кислоты составил 133, железа — 304. При этом соли щавелевой кислоты (оксалаты) были обнаружены под лишайниками на вулканических шлаках. Ученые установили, что некоторые виды лишайников способны активно синтезировать эти соединения, что значительно ускоряет разрушение лавы. Уксусную кислоту же выделяют травянистые и кустарниковые растения, играя аналогичную роль.
По словам старшего научного сотрудника лаборатории геохимии углерода им. Э.М. Галимова ГЕОХИ РАН Сергея Воропаева, «всплески концентраций тяжелых металлов, загрязнявших реку Камчатка в течение 2015-2016 годов, могут быть объяснены вымыванием свежих продуктов извержения вулкана Толбачик (TFE 2012—2013)».
Особое внимание исследователи уделили кобальту. Согласно полученным данным, его концентрация в воде, которая прошла через лавовые поля, покрытые лишайником, может в 2,5 раза превышать предельно допустимый уровень для водных организмов. Для рыб предельная норма составляет всего 0,01 мг/л.
Исследование выполнено при поддержке Министерства науки и высшего образования России. Результаты опубликованы в международном научном журнале Asian Journal of Water, Environment and Pollution (AJWEP).
