Menselijke activiteit heeft een grote invloed op de natuurlijke chemie van de grootste rivier in Noord-Amerika - de Mississippi. Op een nieuwe, grootschalige studie, geologen van de Louisiana State University in Baton Rouge hebben een unieke chemische handtekening in de rivier geïdentificeerd.

Materialen die koolstof bevatten, zuurstof, stikstof en zwavel opbouw, afbreken en overbrengen tussen de atmosfeer, zoetwater, de oceaan en de rotsen. Opgelost sulfaat is een belangrijke chemische verbinding in dit proces en is bijna overal te vinden, inclusief rivieren, meren, de oceaan en drinkwater. Om beter te begrijpen hoe sulfaat zich verplaatst tussen rotsen en de oceaan, de geologen hebben 135 watermonsters van de Mississippi-rivier geëxtraheerd en geanalyseerd op opgelost sulfaat. Ze vergeleken de verhoudingen van de zwaardere versus lichtere vormen van zwavel en zuurstof, of hun isotopen, waardoor ze een unieke handtekening kregen om te traceren. Ze ontdekten dat 75 procent van het sulfaat in de Mississippi-rivier afkomstig is van het roesten van pyrietmineralen in rotsen, wat een natuurlijk proces is dat ook enorm wordt versterkt door menselijke activiteiten zoals mijnbouw.

"Hoewel verhoogd Mississippi River-sulfaat en zijn isotopensignaturen geen directe invloed hebben op mensen, het zijn zeker symptomen van, en een andere manier om te meten, de omvang van onze impact op natuurlijke chemische cycli, " zei Bryan Killingsworth, de hoofdauteur van de studie, die dit onderzoek deed voor zijn Ph.D. met Huiming Bao, de Charles L. Jones-professor in de LSU-afdeling Geologie en Geofysica. Killingsworth is momenteel een postdoctoraal onderzoeker aan het European Institute for Marine Studies in Plouzané, Frankrijk.

Het proces van pyriet roesten, of oxidatie, dat sulfaat produceert, genereert ook zuur. Het zuur kan rotsen maken, zoals kalksteen, sneller oplossen, die koolstofdioxide in de atmosfeer kan afgeven. Het zuur verhoogt ook de hoeveelheid opgeloste chemicaliën van rotsen in rivieren, en kan bijdragen aan de verzuring van de oceaan.

De studie die tussen 2009 en 2013 gedurende vier jaar werd uitgevoerd, legde een unieke periode vast voor de rivier de Mississippi toen deze historische niveaus van zowel overstromingen als droogte ervoer. Hoewel sulfaat verrassend weinig werd beïnvloed door de historische overstromingen, het proces van pyrietoxidatie werd beïnvloed tijdens droogte.

Deze studie is gepubliceerd in het tijdschrift, Milieuwetenschap en -technologie . De wetenschappers blijven de bronnen en processen onderzoeken die sulfaat in rivieren en rotsen beïnvloeden.