ಪರ್ಮಫ್ರಾಸ್ಟ್ ಕರಗುವಿಕೆ: ಅಲಾಸ್ಕಾದ ನದಿಯಲ್ಲಿ 100 ಕಿ.ಮೀ.ಗೂ ಹೆಚ್ಚು ದೂರ ಉಳಿಯುವ ಲೋಹಗಳು

ಪರ್ಮಫ್ರಾಸ್ಟ್ ಎಂಬುದು ನೆಲದ ತಾಪಮಾನದ ಸ್ಥಿತಿಯಾಗಿದೆ

ಪರ್ಮಫ್ರಾಸ್ಟ್ ಎಂಬುದು ಕನಿಷ್ಠ ಎರಡು ಸತತ ವರ್ಷಗಳ ಕಾಲ 0°C ಅಥವಾ ಅದಕ್ಕಿಂತ ಕಡಿಮೆ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ಉಳಿಯುವ ನೆಲವಾಗಿದೆ. ಇದು ವಿಭಿನ್ನ ಪ್ರಮಾಣದ ಮಂಜುಗಡ್ಡೆಯೊಂದಿಗೆ ಮಣ್ಣು, ಕೆಸರು ಅಥವಾ ಬಂಡೆಯನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರಬಹುದು. ಈ ಪದವು ಹಿಮನದಿ, ಶಾಶ್ವತ ಹಿಮದ ಹೊದಿಕೆ ಅಥವಾ ನೆಲದಡಿಯ ಘನ ಮಂಜುಗಡ್ಡೆಯ ಬಂಡೆಯನ್ನು ಸೂಚಿಸುವುದಿಲ್ಲ. ಇದು ನೆಲದ ತಾಪಮಾನದ ಇತಿಹಾಸವನ್ನು ವಿವರಿಸುತ್ತದೆ, ಇದೇ ಕಾರಣಕ್ಕಾಗಿ ಮೇಲ್ನೋಟಕ್ಕೆ ವಿಭಿನ್ನವಾಗಿ ಕಾಣುವ ಭೂದೃಶ್ಯಗಳು ಪರ್ಮಫ್ರಾಸ್ಟ್ ಅನ್ನು ಹೊಂದಿರಬಹುದು.

ಪರ್ಮಫ್ರಾಸ್ಟ್ ಮೇಲಿನ ನೆಲವು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಬೇಸಿಗೆಯಲ್ಲಿ ಕರಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಚಳಿಗಾಲದಲ್ಲಿ ಮತ್ತೆ ಹೆಪ್ಪುಗಟ್ಟುತ್ತದೆ. ಕಾಲೋಚಿತವಾಗಿ ಬದಲಾಗುವ ಈ ಪದರವನ್ನು ಸಕ್ರಿಯ ಪದರ (active layer) ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ತಾಪಮಾನ ಏರಿಕೆಯು ಕರಗುವಿಕೆಯನ್ನು ಇನ್ನಷ್ಟು ಆಳಕ್ಕೆ ತಲುಪಲು ಅನುವು ಮಾಡಿಕೊಟ್ಟಾಗ, ನೀರು ವಿಭಿನ್ನ ಮಾರ್ಗಗಳನ್ನು ಅನುಸರಿಸಬಹುದು ಮತ್ತು ಈ ಹಿಂದೆ ಹೆಪ್ಪುಗಟ್ಟಿದ್ದ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ಸಂಪರ್ಕಿಸಬಹುದು. ಹೆಚ್ಚಿನ ಪರ್ಮಫ್ರಾಸ್ಟ್ ಆರ್ಕ್ಟಿಕ್‌ನಲ್ಲಿದೆ, ಆದರೆ ಇದು ಎತ್ತರದ ಪರ್ವತಗಳು ಮತ್ತು ಕೆಲವು ಅಂಟಾರ್ಕ್ಟಿಕ್ ಪರಿಸರಗಳಲ್ಲಿಯೂ ಕಂಡುಬರುತ್ತದೆ.

ಅಲಾಸ್ಕಾದಲ್ಲಿ ಪರ್ವತದಿಂದ ನದಿಯವರೆಗಿನ ಸಂಪರ್ಕ

ಈ ಅಧ್ಯಯನವು ಪರಸ್ಪರ ಸಂಪರ್ಕ ಹೊಂದಿರುವ ಇಳಿಜಾರುಗಳು, ತೊರೆಗಳು ಮತ್ತು ದೊಡ್ಡ ನದಿಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಪರ್ವತ ಭೂದೃಶ್ಯವಾದ ವಾಯುವ್ಯ ಅಲಾಸ್ಕಾದ ಬ್ರೂಕ್ಸ್ ಶ್ರೇಣಿಗೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದೆ. ಬೆಟ್ಟದ ಇಳಿಜಾರಿನಲ್ಲಿ ಪ್ರಾರಂಭವಾಗುವ ರಾಸಾಯನಿಕ ಬದಲಾವಣೆಯು ಅಲ್ಲಿಯೇ ಉಳಿಯಬೇಕಾಗಿಲ್ಲ ಎಂಬ ಕಾರಣಕ್ಕೆ ಈ ಭೌಗೋಳಿಕತೆಯು ಮಹತ್ವದ್ದಾಗಿದೆ. ಅಂತರ್ಜಲವು ಜಿನುಗುವಿಕೆಯ ಮೂಲಕ ಹೊರಬಂದು, ಉಪನದಿಯನ್ನು ಪ್ರವೇಶಿಸಿ ನಂತರ ಮುಖ್ಯ ನದಿಯನ್ನು ತಲುಪಬಹುದು. ಅಂತಿಮ ಪರಿಣಾಮವು ಆ ಮಾರ್ಗದಲ್ಲಿ ಎದುರಾಗುವ ವಸ್ತುಗಳು ಮತ್ತು ನೀರನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿರುತ್ತದೆ.

ವ್ಯಾಪಕ ಪ್ರಾದೇಶಿಕ ಜಲಾನಯನ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯು ಈ ಸಂಪರ್ಕವನ್ನು ವಿವರಿಸುತ್ತದೆ. ನೋವಾಟಕ್ ನದಿಯು ಕೋಟ್ಜೆಬ್ಯೂ ಸೌಂಡ್ ಕಡೆಗೆ ತಿರುಗುವ ಮೊದಲು ಡಿ ಲಾಂಗ್ ಮತ್ತು ಬೇರ್ಡ್ ಪರ್ವತಗಳ ನಡುವಿನ ಬ್ರೂಕ್ಸ್ ಶ್ರೇಣಿಯ ಭೂದೃಶ್ಯದ ಮೂಲಕ ಪಶ್ಚಿಮಕ್ಕೆ ಹರಿಯುತ್ತದೆ. ಸಣ್ಣ ಉಪನದಿಗಳು ಇಂತಹ ದೊಡ್ಡ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳನ್ನು ಪೋಷಿಸುತ್ತವೆ. ಆದ್ದರಿಂದ ನದಿಯ ಮೂಲದ ಬದಲಾವಣೆಗಳನ್ನು ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡಲು ನೀರನ್ನು ಕೆಳಭಾಗದವರೆಗೆ ಹಿಂಬಾಲಿಸುವ ಅಗತ್ಯವಿದೆ. ಬಣ್ಣ ಬದಲಾದ ಒಂದು ಸಣ್ಣ ಮೂಲವು ಅದು ಬಿಡುಗಡೆ ಮಾಡುವ ವಸ್ತುಗಳ ಮೂಲಕ ಬಹಳ ಉದ್ದದ ನದಿ ವಿಭಾಗದ ಮೇಲೆ ಪ್ರಭಾವ ಬೀರಬಹುದು.

ಕೆಲವು ತೊರೆಗಳು ಏಕೆ ಕಿತ್ತಳೆ ಬಣ್ಣಕ್ಕೆ ತಿರುಗುತ್ತವೆ

ಪೈರೈಟ್ ಸೇರಿದಂತೆ ಗಂಧಕವನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಖನಿಜಗಳು ಆಮ್ಲಜನಕ ಮತ್ತು ನೀರಿಗೆ ತೆರೆದುಕೊಂಡಾಗ ವರ್ತಿಸಬಹುದು. ಈ ಸವೆತವು ಆಮ್ಲೀಯತೆಯನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಬಹುದು ಮತ್ತು ಲೋಹಗಳನ್ನು ಬಿಡುಗಡೆ ಮಾಡಬಹುದು. ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳು ಇದರಿಂದ ಉಂಟಾಗುವ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಆಮ್ಲೀಯ ಬಂಡೆಗಳ ಒಳಚರಂಡಿ (acid rock drainage) ಎಂದು ಕರೆಯುತ್ತಾರೆ. ಗಣಿಗಾರಿಕೆಯು ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕ ಖನಿಜಗಳನ್ನು ಹೊರಗೆಡವಬಹುದು, ಆದರೆ ಈ ರಾಸಾಯನಿಕ ಕ್ರಿಯೆ ನಡೆಯಲು ಗಣಿಯೇ ಇರಬೇಕೆಂದಿಲ್ಲ. ಕರಗುವಿಕೆಯ ಆಳ ಮತ್ತು ಅಂತರ್ಜಲದ ಚಲನೆಯಲ್ಲಿನ ಬದಲಾವಣೆಗಳು ಸಹ ನೀರನ್ನು ಇಂತಹ ವಸ್ತುಗಳ ಸಂಪರ್ಕಕ್ಕೆ ತರಬಹುದು.

ಕಬ್ಬಿಣದ ಸಂಯುಕ್ತಗಳು ಪೀಡಿತ ತೊರೆಗಳಲ್ಲಿ ದಾಖಲಾದ ಕಿತ್ತಳೆ ಬಣ್ಣದ ನೋಟಕ್ಕೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತವೆ. ಹಿಂದಿನ ನ್ಯಾಷನಲ್ ಪಾರ್ಕ್ ಸರ್ವಿಸ್ ಸಂಶೋಧನೆಯು ಈ ಬಣ್ಣ ಬದಲಾವಣೆಯನ್ನು ಮಾರ್ಪಟ್ಟ ರಾಸಾಯನಿಕ ಸ್ಥಿತಿ ಮತ್ತು ಜಲಚರಗಳ ಮೇಲಿನ ಪರಿಣಾಮಗಳೊಂದಿಗೆ ಜೋಡಿಸಿತ್ತು. ಗೋಚರಿಸುವ ಬಣ್ಣವು ಉಪಯುಕ್ತ ವೀಕ್ಷಣೆಯಾಗಿದೆ, ಆದರೆ ಇದು ಕರಗಿರುವ ಪ್ರತಿಯೊಂದು ವಸ್ತುವನ್ನು ಬಹಿರಂಗಪಡಿಸುವುದಿಲ್ಲ. ನದಿಯ ಕೆಳಭಾಗದಲ್ಲಿ ಕಡಿಮೆ ಕಿತ್ತಳೆ ಬಣ್ಣದಲ್ಲಿ ಕಾಣುವ ನೀರು ಮೇಲ್ಭಾಗದಲ್ಲಿ ಬಿಡುಗಡೆಯಾದ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ಇನ್ನೂ ಹೊತ್ತೊಯ್ಯುತ್ತಿರಬಹುದು.

ಹೊಸ ಮಾಪನಗಳು ಏನನ್ನು ಸ್ಥಾಪಿಸುತ್ತವೆ

ಸಂಶೋಧಕರು ಬೆಟ್ಟದ ಇಳಿಜಾರಿನ ಜಿನುಗುವಿಕೆಗಳು, ಉಪನದಿಗಳು ಹಾಗೂ ಪೀಡಿತ ಒಳಹರಿವಿನ ಮೇಲ್ಭಾಗ ಮತ್ತು ಕೆಳಭಾಗದ ನದಿ ವಿಭಾಗಗಳನ್ನು ಹೋಲಿಸಿದ್ದಾರೆ. ಆಮ್ಲೀಯ ಜಿನುಗುವಿಕೆಗಳು ಮುಖ್ಯ ನದಿಗಳಿಗಿಂತ ತೀವ್ರವಾಗಿ ಭಿನ್ನವಾಗಿದ್ದವು. ಮುಖ್ಯ ಕಾಲುವೆಗಳು ಇದೇ ರೀತಿಯ ಆಮ್ಲೀಯತೆಯನ್ನು ತಡೆಯಲು ಸಾಕಷ್ಟು ಬಫರಿಂಗ್ (ತಟಸ್ಥಗೊಳಿಸುವ) ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಹೊಂದಿದ್ದವು. ಬಫರಿಂಗ್ ಎಂದರೆ ರಾಸಾಯನಿಕ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳು ಸೇರಿಸಲಾದ ಆಮ್ಲೀಯತೆಯನ್ನು ತಟಸ್ಥಗೊಳಿಸುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಆಮ್ಲೀಯತೆಯನ್ನು ವಿವರಿಸಲು ಬಳಸುವ ಅಳತೆಯಾದ pH ನಲ್ಲಿನ ದೊಡ್ಡ ಬದಲಾವಣೆಯನ್ನು ತಡೆಯುತ್ತವೆ ಎಂದರ್ಥ.

ಆ ಚೇತರಿಕೆ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವು ಇತರ ಎಲ್ಲಾ ರಾಸಾಯನಿಕ ಬದಲಾವಣೆಗಳನ್ನು ನಿವಾರಿಸಲಿಲ್ಲ. ಅಧ್ಯಯನವು 103-ಕಿಲೋಮೀಟರ್ ಉದ್ದದ ಸಾಲ್ಮನ್ ನದಿಯ ಮಾದರಿ ಸಂಗ್ರಹಣಾ ವ್ಯಾಪ್ತಿಯಲ್ಲಿನ ನಿರಂತರ ಪರಿಣಾಮಗಳು ಸೇರಿದಂತೆ, ನದಿಯ ಕೆಳಭಾಗದಲ್ಲಿ ಕೆಲವು ಲೋಹಗಳು ಮತ್ತು ಸಲ್ಫೇಟ್‌ನ ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಾಂದ್ರತೆಯನ್ನು ಕಂಡುಹಿಡಿದಿದೆ. ನೀರಿನಲ್ಲಿ ಕರಗಿದ ವಸ್ತುಗಳು ಮತ್ತು ಕಣಗಳೊಂದಿಗೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದ ವಸ್ತುಗಳು ಸೇರಿದಂತೆ ವಿವಿಧ ರೂಪಗಳಲ್ಲಿ ಪದಾರ್ಥಗಳು ಚಲಿಸಿವೆ. ಆದ್ದರಿಂದ ಸ್ಥಿರವಾದ pH ಎಂದರೆ ನದಿಯ ಸಂಯೋಜನೆಯು ಬದಲಾಗಿಲ್ಲ ಎಂದರ್ಥವಲ್ಲ.

ಯಾವುದು ಅನಿಶ್ಚಿತವಾಗಿ ಉಳಿದಿದೆ ಮತ್ತು ಮೇಲ್ವಿಚಾರಣೆ ಏಕೆ ಮುಖ್ಯವಾಗಿದೆ

ಕ್ಯಾಲಿಫೋರ್ನಿಯಾ ವಿಶ್ವವಿದ್ಯಾಲಯ, ಡೇವಿಸ್ ವಿವರಣೆಯು ಇತ್ತೀಚಿನ ಬದಲಾವಣೆಗಳನ್ನು ನೆಲ ಕರಗುವಿಕೆ ಮತ್ತು ನೀರು ಹಾಗೂ ಖನಿಜಗಳ ನಡುವಿನ ಹೆಚ್ಚಿದ ಸಂಪರ್ಕದೊಂದಿಗೆ ಜೋಡಿಸುತ್ತದೆ. ಈ ಸಮಯವು ಅಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಬೆಚ್ಚಗಿನ ಮತ್ತು ಹಿಮಪಾತದ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳೊಂದಿಗೆ ಸಹ ಹೊಂದಿಕೆಯಾಯಿತು. ಹಿಮವು ನೆಲಕ್ಕೆ ನಿರೋಧಕದಂತೆ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸಿ, ಚಳಿಗಾಲದಲ್ಲಿ ನೆಲವು ಮತ್ತೆ ಹೆಪ್ಪುಗಟ್ಟುವುದರ ಮೇಲೆ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರಬಹುದು. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಅಧ್ಯಯನವು ಪ್ರತಿಯೊಂದು ಭೂಗತ ಮಾರ್ಗ ಅಥವಾ ಖನಿಜ ಮೂಲವನ್ನು ನೇರವಾಗಿ ಪರಿಶೀಲಿಸಲು ಸಾಧ್ಯವಾಗಲಿಲ್ಲ. ಇದರ ರಾಸಾಯನಿಕ ಪುರಾವೆಯು ನೆಲದಡಿಯ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯ ಸಂಪೂರ್ಣ ನಕ್ಷೆಯನ್ನು ಒದಗಿಸದೆಯೇ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನವೊಂದನ್ನು ಬೆಂಬಲಿಸುತ್ತದೆ.

ಇದರ ಪರಿಣಾಮಗಳು ಪರಿಸರ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳು ಮತ್ತು ನದಿಗಳನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿರುವ ಜನರು ಇಬ್ಬರಿಗೂ ಸಂಬಂಧಿಸಿವೆ. ಹಿಂದಿನ ಕೆಲಸವು ಪೀಡಿತ ನೀರಿನಲ್ಲಿ ಮೀನು ಮತ್ತು ಜಲವಾಸಿ ಅಕಶೇರುಕಗಳ ಸ್ಥಳೀಯ ಕುಸಿತವನ್ನು ದಾಖಲಿಸಿತ್ತು. ಅದು ಎಲ್ಲಾ ಜಲಾನಯನ ಪ್ರದೇಶಗಳಾದ್ಯಂತ ವ್ಯಾಪಕ ಅನಾರೋಗ್ಯ ಅಥವಾ ಏಕರೂಪದ ಹಾನಿಯನ್ನು ಸಾಬೀತುಪಡಿಸುವುದಿಲ್ಲ. ಅಪಾಯಕ್ಕೆ ಒಳಗಾಗುವಿಕೆಯು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ನೀರು, ವಸ್ತುಗಳು, ಸಾಂದ್ರತೆಗಳು ಮತ್ತು ಒಳಗೊಂಡಿರುವ ಬಳಕೆಗಳನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿರುತ್ತದೆ. ಪರಿಣಾಮಗಳು ಎಲ್ಲಿ ಸಂಭವಿಸುತ್ತಿವೆ ಎಂಬುದನ್ನು ಗುರುತಿಸಲು ನೀರಿನ ರಸಾಯನಶಾಸ್ತ್ರ ಮತ್ತು ಜೈವಿಕ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳ ಮಾಪನಗಳ ಅಗತ್ಯವಿದೆ.

ಮೇಲ್ವಿಚಾರಣೆಯು ಕಾಲಾನಂತರದಲ್ಲಿ ಆಗುವ ಬದಲಾವಣೆಯನ್ನು ಸಹ ಸೆರೆಹಿಡಿಯಬೇಕು. ವಿಶ್ವವಿದ್ಯಾಲಯವು ಎಲ್ಲೆಡೆ ಸರಳವಾದ ತಡೆರಹಿತ ಏರಿಕೆಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚಾಗಿ, ರಾಸಾಯನಿಕ ಸೂಚಕಗಳಲ್ಲಿ ತೀವ್ರ ಏರಿಕೆ ಮತ್ತು ನಂತರದ ಕೆಲವು ಚೇತರಿಕೆಯನ್ನು ವಿವರಿಸುತ್ತದೆ. ಪುನರಾವರ್ತಿತ ಮಾದರಿ ಸಂಗ್ರಹಣೆಯು ನಿರಂತರ ಸಮಸ್ಯೆಯನ್ನು ತಾತ್ಕಾಲಿಕ ಏರಿಕೆಯಿಂದ ಪ್ರತ್ಯೇಕಿಸಬಹುದು ಮತ್ತು ನದಿಯ ಕೆಳಭಾಗದ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳು ಸುಧಾರಿಸುತ್ತವೆಯೇ ಎಂಬುದನ್ನು ಬಹಿರಂಗಪಡಿಸಬಹುದು. ಒಂದೇ ಒಂದು ಛಾಯಾಚಿತ್ರ ಅಥವಾ ನೀರಿನ ಮಾದರಿಯು ಆ ದೀರ್ಘಕಾಲೀನ ಪ್ರಶ್ನೆಗಳಿಗೆ ಉತ್ತರಿಸಲು ಸಾಧ್ಯವಿಲ್ಲ.

ತೀರ್ಮಾನ

ಅಲಾಸ್ಕಾದ ಸಂಶೋಧನೆಗಳು ಪರ್ಮಫ್ರಾಸ್ಟ್ ಕರಗುವಿಕೆಯನ್ನು ತಾಪಮಾನ ಏರಿಕೆಯ ಕಡಿಮೆ ಗೋಚರಿಸುವ ಪರಿಣಾಮವಾದ ಬದಲಾಗುತ್ತಿರುವ ನದಿ ರಸಾಯನಶಾಸ್ತ್ರದೊಂದಿಗೆ ಸಂಪರ್ಕಿಸುತ್ತವೆ. ಆಮ್ಲೀಯತೆಯನ್ನು ತಟಸ್ಥಗೊಳಿಸುವುದರಿಂದ ಲೋಹಗಳು ನದಿಯ ಕೆಳಭಾಗಕ್ಕೆ ಚಲಿಸುವುದನ್ನು ತಡೆಯಲೇಬೇಕೆಂದಿಲ್ಲ. ಪರಿಸರ ಪರಿಣಾಮಗಳ ಜೊತೆಗೆ ರಾಸಾಯನಿಕ ಮಾರ್ಗಗಳನ್ನು ಅನುಸರಿಸುವುದು ದುರ್ಬಲ ಜಲಾನಯನ ಪ್ರದೇಶಗಳನ್ನು ಗುರುತಿಸಲು ಸಹಾಯ ಮಾಡುತ್ತದೆ. ಬದಲಾಗುತ್ತಿರುವ ನೀರಿನ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳು ಸುತ್ತಮುತ್ತಲಿನ ಸಮುದಾಯಗಳಿಗೆ ಏನನ್ನು ಸೂಚಿಸುತ್ತವೆ ಎಂಬುದನ್ನು ನಿರ್ಣಯಿಸಲು ಆ ಸಂಯೋಜಿತ ಪುರಾವೆಯ ಅಗತ್ಯವಿದೆ.