برف به‌عنوان مخزن طبیعی آب
پوشش برفی در کوه‌های راکی مانند یک مخزن طبیعی عمل می‌کند که آب را در زمستان ذخیره کرده و در ماه‌های خشک سال به مناطق غربی آمریکا می‌رساند. اما امروزه برف چیزی بیش از آب را با خود حمل می‌کند.
انتقال آلاینده‌های معدنی با طوفان‌ها
مطالعه‌ای جدید از مؤسسه تحقیقات بیابانی (Desert Research Institute) نشان می‌دهد که هنگام بارش برف، آلاینده‌هایی مانند جیوه و دیگر فلزات مرتبط با معادن نیز به همراه آن جابه‌جا می‌شوند.
این پژوهش نشان می‌دهد که آلاینده‌ها چگونه از طریق جو منتقل می‌شوند و نگرانی‌هایی را در مورد کیفیت برف و پیامدهای زیست‌محیطی بلندمدت عملیات معدنی ایجاد می‌کند.
فلزات سمی موجود در برف
مطالعه‌ای که در مجله Environmental Pollution منتشر شده است، آلاینده‌های فلزی را در نزدیک به ۵۰ منطقه از کوه‌های راکی اندازه‌گیری کرده است. پژوهشگران سطوح بالایی از جیوه، روی، کادمیوم و آنتیموان را شناسایی کردند که بیشترین غلظت آن‌ها در شمال کوه‌های راکی مشاهده شد.
منشأ احتمالی این آلاینده‌ها کجاست؟
بر اساس ردیابی مسیر طوفان‌ها، منشأ این آلاینده‌ها شمال غرب اقیانوس آرام، آیداهو و مونتانا است، مناطقی که تاریخچه‌ای طولانی در فعالیت‌های معدنی دارند.
دکتر آریِنزو، یکی از محققان این مطالعه، می‌گوید:
«آلودگی فلزی در کوه‌های راکی کمتر مورد مطالعه قرار گرفته است. تحقیقات قبلی روی مناطق خاصی متمرکز بوده‌اند، اما این پژوهش از مونتانا تا نیومکزیکو را پوشش داده و آن را منحصربه‌فرد کرده است.»
گرد و غبار، برف و تأثیر بر ذوب یخ‌ها
اگرچه میزان این آلودگی‌ها کمتر از حد مجاز سازمان حفاظت محیط زیست آمریکا (EPA) است، اما نگرانی اصلی سمی بودن آن‌ها نیست، بلکه تأثیر گرد و غبار ناشی از مناطق معدنی بر بازتاب نور خورشید است که باعث افزایش سرعت ذوب برف می‌شود.
این تغییر نه‌تنها زمان و میزان تأمین آب جوامع را تحت تأثیر قرار می‌دهد، بلکه الگوی پراکندگی آلاینده‌های جوی را نیز مشخص می‌کند. ترکیب نمونه‌برداری‌های فیزیکی با داده‌های طولانی‌مدت، به پژوهشگران امکان داد تا تصویر جامع‌تری از الگوهای آلودگی ارائه دهند.
الگوهای آلودگی گسترده
در سال ۲۰۱۸، دانشمندان نمونه‌های برف را از ۴۸ منطقه در کوه‌های راکی جمع‌آوری کرده و میزان فلزات مختلف، از جمله کلسیم (به‌عنوان منبع طبیعی) را اندازه‌گیری کردند. با مقایسه‌ی فلزات ناشی از گرد و غبار و فعالیت‌های انسانی، آن‌ها تأثیر صنعت را به‌طور جداگانه ارزیابی کردند.
برای اعتبارسنجی یافته‌ها، پژوهشگران داده‌های جیوه و کلسیم برنامه ملی رسوب جوی (NADP) را بین سال‌های ۲۰۰۹ تا ۲۰۱۸ بررسی کردند.
نتایج این دو مجموعه داده با یکدیگر همخوانی داشت.
«من از میزان تطابق داده‌های مختلف شگفت‌زده شدم. نمونه‌های برف نشان داد که آلودگی در شمال کوه‌های راکی بیشتر است و بررسی تغییرات جیوه در طول زمان تأیید کرد که این یافته‌ها اتفاقی نیستند.»
معادن در مسیر طوفان‌ها
تحلیل مسیر طوفان‌ها نیز شواهد دیگری ارائه کرد:
- طوفان‌های شمال راکی عمدتاً از شمال غرب اقیانوس آرام می‌آیند.
- طوفان‌های جنوب راکی از صحرای موجاوه عبور می‌کنند.
محققان با همپوشانی مسیر این طوفان‌ها و نقشه‌های معادن سازمان زمین‌شناسی آمریکا (USGS) دریافتند که بسیاری از مناطق معدنی فعال و غیرفعال مستقیماً در مسیر طوفان‌های شمالی قرار دارند.
دکتر آریِنزو می‌گوید:
«گرد و غبار حاصل از معادن قدیمی و فعال به هوا بلند شده و در مناطق مورد مطالعه ما رسوب می‌کند. این مطالعه اهمیت پایش علمی مستمر، مانند مجموعه داده‌های بلندمدت USGS، و همچنین نیاز به اقدامات کاهش آلودگی در معادن را نشان می‌دهد.»
بررسی آلودگی معدنی در برف
این پژوهش بخشی از یک پروژه گسترده است که با حمایت مالی بنیاد ملی علوم (NSF) انجام می‌شود. تیم تحقیقاتی علاوه بر مطالعه برف، حلقه‌های درختان را نیز بررسی می‌کند، زیرا درختان نیز مانند برف، اثرات آلودگی‌های محیطی را در خود ثبت می‌کنند.
مقایسه سطوح جیوه در برف و حلقه‌های درختان می‌تواند تصویری دقیق‌تر از نحوه حرکت آلاینده‌ها در اکوسیستم‌ها ارائه دهد. این اطلاعات می‌تواند در تصمیم‌گیری‌های مربوط به پاک‌سازی محیط‌زیست، مدیریت منابع آب و سلامت عمومی مفید باشد.
درک نحوه انتقال آلاینده‌ها
با تغییرات اقلیمی و افزایش تأثیرات صنایع قدیمی، بررسی نحوه انتقال آلاینده‌ها در جو اهمیت بیشتری پیدا کرده است.
برفی که نماد پاکی بود، اکنون داستانی از تاریخ صنعتی، کشف علمی و مسئولیت زیست‌محیطی را روایت می‌کند.
با ادامه‌ی پژوهش‌ها، ممکن است خطرات پنهان این آلودگی‌ها را بهتر درک کرده و در جهت محافظت از محیط‌زیست و منابع طبیعی گام برداریم.
این پژوهش در مجله Environmental Pollution منتشر شده است.
