شباهت بین مواد معدنی مریخ و مواد موجود در دهانه رودخانه «ریوتینتو»

به گزارش دنیای معدن، به نقل از ماینینگ ویکلی، باکتری‌های اکسیدکننده آهن در رودخانه ریوتینتو مواد معدنی رنگارنگی مانند گوتیت، هماتیت قرمز، شورتمانیت و جاروسیت را تشکیل می‌دهند که به صورت رسوبات ته‌نشین می‌شوند. همین مواد معدنی در سیاره سرخ وجود دارد و اعتقاد بر این است که آنها ۷/ ۳تا ۱/ ۴میلیارد سال پیش توسط میکروارگانیسم‌های اسید دوست مشابه در یک سیستم رودخانه‌ای در مقیاس بزرگ تشکیل شده‌اند. در آن زمان، مریخ نسبت به امروز شرایط مرطوب‌تر و دمای معتدل‌تری داشت.

در مقاله‌ای که در ژورنال میکروبیولوژی کاربردی و زیست محیطی منتشر شده است، محققان توبینگن توضیح می‌دهند که این کشف زمانی اتفاق افتاد که آنها بررسی کردند که میکروارگانیسم‌های موجود در دهانه رودخانه ریوتینتو از کجا انرژی لازم برای متابولیسم خود تحت شرایط شدید ناشی از آب رودخانه اسیدی را دریافت می‌کنند. آلودگی فلزات سنگین در این بخش ناشی از استخراج سنگ‌معدن و اکسیداسیون مواد معدنی است که ناشی از مخلوط شدن آنها با آب شور اقیانوس اطلس است.

آنها همچنین می‌خواستند بدانند میکروب‌ها چه تاثیری بر رسوب یا پراکندگی فلزات سنگین در دهانه رودخانه دارند. تیمی‌ که این تحقیق را انجام داد، دریافت که میکروارگانیسم‌هایی که چنین شرایط سختی را دوست دارند، یک جامعه منحصر به فرد را تشکیل می‌دهند. آنها در آب اسیدی مانند سرکه زندگی می‌کنند، در برابر شوری بالا مقاوم هستند، برخی نیز به خوبی با مقادیر بالای فلزات سمی ‌مقابله می‌کنند و بیشتر انرژی خود را از آهن محلول می‌گیرند. در این فرآیند، آنها مواد معدنی آهن را تشکیل می‌دهند و سایر فلزات سمی‌را در اطراف دیواره سلولی خود رسوب می‌دهند.

آندریاس کاپلر، یکی از نویسندگان این مطالعه، اظهار کرد این توده‌های سلولی و مواد معدنی سپس به پایین دست به دهانه رود منتقل می‌شوند. ما به خصوص به این موضوع علاقه مند بودیم که وقتی آب اسیدی رودخانه با آب دریا در آنجا مخلوط می‌شود چه اتفاقی می‌افتد. کاپلر و همکارانش متوجه شدند که غلظت بالای کلرید از آب دریا برای میکروب‌های اکسیدکننده آهن اسید دوست، سمی ‌است. این بدان معنی است که بیشتر آنها در پای رود ناپدید می‌شوند. با این حال، در آنجا، سایر اکسید کننده‌های آهن که می‌توانند با شوری بالا مقابله کنند، کنترل می‌شوند. علاوه بر این، سطوح بالای آهن محلول در دهانه، گونه‌های اکسیدکننده آهن دریایی را جذب می‌کند.

به گفته دانشمندان، اکسیدکننده‌های آهن نیز آنهایی هستند که مواد معدنی آهن را در دهانه رود تشکیل می‌دهند و فلزات سمی‌مانند آرسنیک و کروم را رسوب می‌دهند که در رسوبات رودخانه ریوتینتو ته نشین شده و برخی از این مواد معدنی نیز بیشتر به لبه دریا منتقل می‌شوند. سارا کلیندینست، یکی از نویسندگان این مقاله گفت: با به دست آوردن بینش در خصوص این جامعه میکروبی، ما در مورد تاثیر میکروارگانیسم‌ها بر تحرک فلزات سمی‌در رودخانه ریوتینتو بیشتر می‌آموزیم. این محقق اشاره کرد که آلودگی در این منطقه خیلی زود، در دوره کالکولیتیک، حدود ۵ هزارسال پیش آغاز شد که در آن زمان، مردم در قسمت بالایی رودخانه بالای کمربند پیریت شبه جزیره ایبری جنوبی، سنگ معدن استخراج می‌کردند.

کمربند سنگی حاوی طلا، نقره، مس، قلع، سرب و آهن و همچنین ذخایر بزرگ سولفید آهن است. هنگامی‌ که سنگ معدن استخراج شد، سولفید آهن با اکسیژن موجود در هوا تماس پیدا می‌کند و به میکروارگانیسم‌های خاص اجازه می‌دهد تا آهن و گوگرد را اکسید کنند. کلیندینست می‌گوید: این اتفاق آب قرمز رنگ و بسیار اسیدی ایجاد می‌کند که هر ساله هزاران تن فلزات سمی‌دیگر مانند منگنز، کبالت، نیکل و کادمیوم را از سنگ‌ها در خود حل  و آنها را به رودخانه وارد می‌کند. برای محققان، این مطالعه جدید به روشن شدن بسیاری از فرآیندهایی که در به اصطلاح «رود قرمز» اتفاق می‌افتد کمک می‌کند.  رودخانه سرخ  یا رودخانه ریوتینتو اسپانیا در منطقه کوه‌های آندلس، سیررا دو هوولاوا در منطقه اندلس، در منطقه جنوب غربی اسپانیا جریان دارد. تقریبا پنج هزار سال است که مس، طلا، نقره و سایر مواد معدنی در کنار رودخانه استخراج شده است و آهن حل شده باعث رنگ قرمز عجیب آن می‌شود. مس، نقره و طلا حدود ۵ هزارسال است که از منطقه ریو تینتو بهره‌برداری می‌شود. این گوشه از استان زیبای اندونزی کاج آندلس از هوولا سرشار از مواد معدنی است و تنها در سال‌های اخیر این معادن رها شده است. بخشی از منطقه معدن برای عموم آزاد است، استفاده از پارک معدن ریوتینتو نیز برای عموم آزاد است که به رودخانه ریوتینتو دسترسی می‌دهد. همچنین این پارک شامل یک خط قطار راه‌آهن باریک است.