Πώς η ανοιξιάτικη απόψυξη επηρεάζει τα επίπεδα αρσενικού στις λίμνες

Μια τάφρος από χιόνι και νερό από το λιώσιμο των πάγων σχηματίστηκε γύρω από τη λίμνη Jackfish κατά τη μεταβατική περίοδο της ανοιξιάτικης απόψυξης τον Μάιο του 2022. Το μωβ-κόκκινο χρώμα του νερού προέρχεται από την παρουσία ενός κυανοβακτηρίου που ονομάζεται Planktothrix.Από: Amanda Little.Πηγή: Περιοδικό Γεωφυσικής Έρευνας: Βιογεωεπιστήμες.

Τέσσερις λίμνες κοντά στο Γέλοουναϊφ, στα Βορειοδυτικά Εδάφη του Καναδά, δείχνουν ότι δεν υπάρχει μία και μοναδική απάντηση για όλους.

Μια λίμνη, όπως φαίνεται από έναν βράχο στην ακτή, είναι ως επί το πλείστον καλυμμένη με πάγο, αλλά αρχίζει να λιώνει. Το νερό που λιώνει είναι μωβ. Στην άλλη πλευρά της λίμνης, μια βραχώδης πλαγιά με αειθαλή δέντρα είναι ορατή κάτω από έναν γαλάζιο ουρανό.

Από το 1948 έως το 1953, ένα χρυσωρυχείο που ονομαζόταν Giant Mine απελευθέρωνε περίπου 5 τόνους τριοξειδίου του αρσενικού την ημέρα στο περιβάλλον γύρω από το Γέλοουναϊφ, στα Βορειοδυτικά Εδάφη του Καναδά. Οι εκπομπές μειώθηκαν από τη δεκαετία του 1950 μέχρι το κλείσιμο του ορυχείου το 2004, αλλά το γύρω τοπίο παραμένει σε μεγάλο βαθμό μολυσμένο με αρσενικό.

Οι Little et al. μελέτησαν πρόσφατα πώς η ανοιξιάτικη τήξη επηρεάζει τα επίπεδα αρσενικού σε τέσσερις λίμνες της περιοχής Yellowknife και πώς οι πληθυσμοί φυτοπλαγκτού μεταβάλλουν τη βιογεωχημεία του αρσενικού κατά τη διάρκεια αυτής της μεταβατικής περιόδου. Οι ερευνητές έλαβαν δείγματα από κάθε λίμνη δύο φορές το χρόνο, το 2022 και το 2023: μία φορά στα τέλη Απριλίου, πριν από την έναρξη της ανοιξιάτικης περιόδου τήξης, και μία φορά 7-10 ημέρες αργότερα, όταν είχε ξεκινήσει η τήξη, αλλά ο πάγος ήταν ακόμα αρκετά παχύς για να περπατηθεί με ασφάλεια, καθιστώντας εφικτή τη συλλογή δειγμάτων.

Οι λίμνες Sammy's, Handle, Frame και Jackfish παρουσίασαν μια διαβάθμιση επιπέδων μόλυνσης από αρσενικό, όπως μετρήθηκε πριν από την απόψυξη του 2022 - από 5,5 μικρογραμμάρια ανά λίτρο στη λίμνη Sammy's έως 350 μικρογραμμάρια ανά λίτρο στη λίμνη Frame. Στις λίμνες Handle, Frame και Jackfish, τα επίπεδα αρσενικού μειώθηκαν με την έναρξη της απόψυξης της άνοιξης, αλλά η λίμνη Sammy's ακολούθησε την αντίθετη τάση. Η διαφορά πιθανότατα έγκειται στο πόσο αρσενικό περιείχαν οι λίμνες εξαρχής. Με τη λίμνη Sammy's να ξεκινά σε τόσο χαμηλό επίπεδο, το αρσενικό από το νερό της τήξης επιδείνωσε τη μόλυνση. Στις άλλες τρεις λίμνες, η συγκέντρωση αρσενικού στο νερό της τήξης ήταν χαμηλότερη ή παρόμοια με την αρχική συγκέντρωση στη λίμνη, επομένως το νερό της τήξης αραίωσε τη μόλυνση.

Το αρσενικό υπάρχει κυρίως σε δύο καταστάσεις οξείδωσης: τον αρσενίτη και το λιγότερο τοξικό, λιγότερο κινητό αρσενικό. Επειδή το αρσενικό είναι πιο σταθερό υπό οξικές συνθήκες, η εισροή νερού από την τήξη χιονιού και πάγου με υψηλή περιεκτικότητα σε οξυγόνο κατά την περίοδο της ανοιξιάτικης απόψυξης συνοδεύτηκε από μια προβλέψιμη μετατόπιση στην κυρίαρχη μορφή αρσενικού στις λίμνες.

Ο χειμώνας του 2022 ήταν σημαντικά πιο κρύος από τον χειμώνα του 2023, με τη διαφορά να αντικατοπτρίζεται στο πάχος του πάγου: 76-130 εκατοστά το 2022 σε σύγκριση με 65-72 εκατοστά το 2023. Ο ζεστός χειμώνας δεν άλλαξε την τελική συγκέντρωση αρσενικού ή την ειδογένεση στο νερό στο τέλος της απόψυξης. Ωστόσο, παρατηρήθηκε αύξηση στις κοινότητες πλαγκτού σε πιο ώριμα στάδια ζωής και σε ταξινομικά είδη που είναι πιο ανταγωνιστικά σε θερμότερες συνθήκες. Αυτό το αποτέλεσμα είναι σημαντικό, λένε οι συγγραφείς, επειδή η δυναμική των κοινοτήτων πλαγκτού στα τέλη του χειμώνα και την άνοιξη της απόψυξης θέτει τις βάσεις για την επόμενη περίοδο ανοιχτών υδάτων. ( Journal of Geophysical Research: Biogeosciences , https://doi.org/10.1029/2025JG009231 , 2026).

Saima May Sidik ( @saimamay.bsky.social ), Επιστημονική Συγγραφέας

περισσότερα,

Sidik, S. M. (2026), How the spring thaw influences arsenic levels in lakes, Eos, 107, https://doi.org/10.1029/2026EO260051. Published on 6 February 2026.

https://eos.org/research-spotlights/how-the-spring-thaw-influences-arsenic-levels-in-lakes