Исследования Университета Умео, опубликованные в журнале PNAS, показали, что лед не так безжизненен, как принято думать: он ускоряет распад железосодержащих минералов и может высвобождать больше железа, чем учитывают современные экологические модели. Это важно для прогнозирования изменений круговорота питательных веществ, накопления углерода и качества воды в полярных и горных регионах на фоне потепления планеты.
Около 17% суши Земли покрыто вечной мерзлотой, а на многих территориях происходит сезонное замерзание. Из‑за изменения климата циклы замерзания и оттаивания становятся чаще, вечная мерзлота деградирует — и лед может высвобождать железо и другие микроэлементы быстрее, чем предполагают нынешние модели.
Железо — ключевой элемент: оно влияет на рост водорослей в водоемах, связывание углерода в почве и качество воды. Поэтому изменения в его высвобождении могут серьезно сказаться на экосистемах — от горных ручьев до арктических побережий.
Ученые изучали, как разные природные соли влияют на растворение гетита — распространенного железосодержащего минерала. Выяснилось: лед ускоряет растворение солей, связанных с железом, — и чем прочнее связь, тем заметнее эффект. Например, фторид высвободил во льду более чем в четыре раза больше железа, чем в воде, а сульфат показал меньшее, но ощутимое увеличение.
Причина в том, что при замерзании вещества, не входящие в состав льда, скапливаются в крошечных карманах жидкости между кристаллами. Там концентрация солей может вырасти в 500 раз — и химические реакции идут быстрее. Если эта закономерность подтвердится для других соединений, ученые смогут точнее прогнозировать разрушение минералов под воздействием льда и совершенствовать экологические модели.
Ранее Наука Mail рассказывала о том, что создающие лед белки вдохновили ученых на разработки в криомедицине.
