Согласно новому исследованию, проведенному учеными из Университета Умео и опубликованному в журнале PNAS, лед обладает способностью растворять железосодержащие минералы более эффективно, чем жидкая вода. Это открытие может объяснить, почему многие арктические реки приобретают ржаво-оранжевый оттенок в результате таяния вечной мерзлоты на фоне глобального потепления.
Эксперименты показали, что при температуре −10 °C лед выделяет больше железа, чем вода при +4 °C. Это может показаться парадоксом, однако, когда вода замерзает, в кристаллах образуются микроскопические карманы, содержащие жидкость. В этих карманах вещества концентрируются, создавая кислую среду, что запускает активные химические реакции даже при температурах до −30 °C.
В качестве модели для исследования был использован гетит, распространенный оксид железа. Циклы замерзания и оттаивания способствовали его растворению, особенно в присутствии органических кислот. Пресная и слабосоленая вода усиливали этот процесс, в то время как морская вода замедляла его. С увеличением температуры такие циклы становятся все более частыми в полярных и горных регионах, что превращает лед в активного участника круговорота элементов, влияющего на качество воды и экосистемы.