Загрязнение пищевых цепей в результате ртутьсодержащих отложений в сочетании с региональными изменениями климата представляет собой огромный риск для экосистем равнин и населения, так как многие люди едят рыбу из этой системы.«Это новое исследование устраняет пробел в общей теории эволюции токсичных отложений, образовавшихся в результате промышленной добычи полезных ископаемых, что позволяет прогнозировать, прогнозировать и управлять загрязнением пищевых сетей», — сказал Сингер.
Его исследования показывают, что ртуть, хранящаяся в огромных месторождениях отложений, созданных человеком в Сьерре, переносится рекой Юба и другими близлежащими ручьями в низменности Центральной долины во время 10-летних паводков, в последнее время в 1986 и 1997 годах. Его команда использовала несколько независимых наборов данных и моделирование эпизодического процесса, чтобы продемонстрировать, как ртутьсодержащие отложения, хранившиеся в глубоких речных долинах более 150 лет назад, перемещаются на сотни миль в экологически уязвимые регионы.Открытие этого процесса было случайным. Сингер и его коллега работали в Центральной долине Калифорнии, изучая, как быстро поймы реки заполняются отложениями, когда они наткнулись на таблички Burma-Shave с надписью «ПЕСОК».
«Мы думали, что это было довольно странно, потому что поймы вокруг нас были намного мельче и состояли из ила и глины», — вспоминает Сингер. «Так что мы следовали указателям и оказались в огромной песчаной шахте. Они добывали песок грузовиками для строительной отрасли и сказали, что будут делать это, по крайней мере, в течение следующих нескольких десятилетий».Оказывается, сильное наводнение 1986 года в бассейне реки Юба принесло с собой достаточно песка, чтобы засыпать крупное рисовое поле, которое опытный фермер затем сдал в аренду оператору по добыче песка. По словам Сингера, верховья реки Юба были крупнейшим золотодобывающим дренажем из всех дренажных систем Сьерры, использовавшихся в 19 веке, поэтому было разумно подумать о возможном загрязнении ртутью, потому что золотодобытчики во время золотой лихорадки использовали ртуть для отделения золота.
«Они не просто добывали золото», — сказал Сингер. «Это романтическое представление о добыче золота. На самом деле это был промышленный процесс, в ходе которого они распыляли гигантские шланги высокого давления, изобретенные в 1852 году, на возвышенных склонах холмов, чтобы смыть отложения вниз по течению. Стороны гор были смыты и отправлены вниз по течению, а отложения начали заполнять эти ограниченные речные долины, фактически распространившись до залива Сан-Франциско.
Это вызвало проблемы для работы пароходов и увеличило затопление низинных ферм. Правительство США в конечном итоге вмешалось и остановило добычу в 1884 году, что в основном положило конец добыче золота спешить ночью ".
Сингер говорит, что в настоящее время ртуть представляет собой большую проблему в заливе Сан-Франциско и в дельте реки. «Люди знают, что в Сьерра-Неваде велась добыча золота, и они знают, что добыча ртути велась в прибрежных хребтах, но они не совсем уверены в современных последствиях, особенно когда источники загрязнения находятся не прямо у залива, " он сказал. «Люди хотят знать, что вызывает заражение пищевых сетей Центральной долины».В статье PNAS начинается ответ, что путем документирования веерной эрозии, вызванной наводнениями, перераспределения наносов и процесса, называемого проградацией, роста осадочных отложений все дальше в долину с течением времени, которые, в данном случае, распространили ртутьсодержащие отложения в части бассейна, где существует повышенный риск поглощения пищевыми сетями.Исследовательская группа сравнила данные о золотой лихорадке с современными наборами топографических данных, которые показали, что река Юба постепенно прорезала наносные наносы, оставляя за собой массивные загрязненные террасы вдоль берега реки.
Данные о наводнениях и моделирование показывают, что эти террасы перемещаются только тогда, когда наводнение достаточно велико, чтобы насытить их, так что террасы разрушаются и ртутьсодержащие отложения уносятся вниз по течению.«В системе осталось много отложений, которые сильно загрязнены и легко доступны для повторной мобилизации и отправки вниз по течению только потому, что они находятся в рыхлых отложениях вдоль берегов реки, которые могут стать очень большими во время шторма», — сказал Сингер. «Эта восприимчивость в сочетании с прогнозами изменения климата в регионе, указывающими на более сильные штормы в будущем, означает, что существует опасная синергия».