密西西比河獨特的化學特徵
人類活動極大地影響了北美最大的河流——密西西比河的自然化學成分。在一項新的大規模研究中，位於巴吞魯日的路易斯安那州立大學的地質學家在這條河裡發現了一種獨特的化學標記。
含有碳、氧、氮和硫的物質在大氣、淡水、海洋和岩石之間形成、分解和轉移。在這個過程中，溶解的硫酸鹽是一種關鍵的化學化合物，幾乎在任何地方都可以找到，包括河流、湖泊、海洋和飲用水。為了更好地瞭解硫酸鹽是如何在岩石和海洋之間轉移的，地質學家提取並分析了135個密西西比河水樣中溶解的硫酸鹽。他們比較了較重和較輕的硫和氧(或它們的同位素)的比例，這為他們提供了獨特的痕跡。他們發現，密西西比河中75%的硫酸鹽來自於岩石中黃鐵礦礦物的鏽蝕，這是一個自然發生的過程，人類活動如煤礦開採也極大地促進了這一過程。
“雖然增加硫酸密西西比河及其同位素簽名不直接影響人們,他們是肯定的症狀,和另一種方式來衡量,對自然化學週期的大小的影響,”Killingsworth布萊恩說,該研究的第一作者,主持這項研究的博士學位惠明包,路易斯安那州立大學的查爾斯·瓊斯教授地質學和地球物理學。Killingsworth目前是法國Plouzane歐洲海洋研究所的博士後。
產生硫酸鹽的黃鐵礦生鏽或氧化過程也會產生酸。酸可以使岩石(如石灰石)以更快的速度溶解，從而將二氧化碳釋放到大氣中。這種酸還會增加岩石中溶解的化學物質流入河流，並可能導致海洋酸化。
這項研究在2009年至2013年間進行了4年，記錄了密西西比河在經歷了洪水和乾旱的歷史水位後的一個獨特時期。儘管硫酸鹽受到歷史洪水的影響少得驚人，但黃鐵礦氧化過程在乾旱期間受到了影響。
這項研究發表在《環境科學與技術》雜誌上。科學家們正在繼續研究影響河流和岩石中硫酸鹽的來源和過程。
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