Comprueban que el hierro se disuelve más rápido en hielo que en agua

El agua congelada puede disolver minerales de hierro con una eficacia mayor que la del agua líquida, según un nuevo estudio. Este descubrimiento podría explicar por qué en muchos ríos del Ártico aparecen manchas con un color naranja propio de la herrumbre a medida que el permafrost se derrite por acción del calentamiento global.

El estudio lo ha realizado un equipo encabezado por Angelo P. Sebaaly, de la Universidad de Umea en Suecia.

Los resultados de esta investigación revelan que el hielo a 10 grados centígrados bajo cero libera más hierro de los minerales comunes que el agua líquida a 4 grados centígrados. Esto desafía la creencia muy arraigada de que los entornos congelados siempre ralentizan las reacciones químicas.

“Puede parecer contradictorio, pero el hielo no es un bloque congelado pasivo”, afirma Jean-François Boily, de la Universidad de Umea y coautor del estudio. La congelación crea bolsas microscópicas de agua líquida entre los cristales de hielo. Estas actúan como reactores químicos, donde los compuestos se concentran y se vuelven extremadamente ácidos. Esto significa que pueden reaccionar con minerales de hierro incluso a temperaturas tan bajas como 30 grados centígrados bajo cero.

Cada vez es más habitual ver en los ríos árticos manchas anaranjadas de óxido. Todo apunta ahora a que el derretimiento de masas de hielo mezclado con minerales (permafrost) es el culpable. Teniendo en cuenta el hallazgo hecho en este estudio de que el hielo disuelve mejor que el agua los minerales de hierro, esas masas de hielo descongelándose podrían estar liberando todo lo que han disuelto. (Foto: Jean-François Boily)

Para comprender el proceso, los investigadores estudiaron la goethita (un mineral de óxido de hierro bastante común) junto con un ácido orgánico natural, mediante microscopía avanzada y experimentos.

Descubrieron que los ciclos repetidos de congelación y descongelación hacen que el hierro se disuelva con mayor eficiencia. A medida que el hielo se congela y descongela, se liberan los compuestos orgánicos que previamente estaban atrapados en él, lo que impulsa nuevas reacciones químicas. La salinidad también desempeña un papel crucial: el agua dulce y la que solo es un poco salada aumentan la disolución, mientras que el agua muy salada (como la del mar) puede suprimirla.

Estos hallazgos demuestran que el hielo no es un medio de almacenamiento siempre pasivo, sino un medio más activo de lo creído. A medida que aumentan los ciclos de congelación y descongelación en las regiones polares y montañosas por acción del cambio climático global, el impacto de esta química activa del hielo en los ecosistemas podría ser significativo.

El estudio se titula “Ice as a kinetic and mechanistic driver of oxalate-promoted iron oxyhydroxide dissolution”. Y se ha publicado en la revista académica Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS). (Fuente: NCYT de Amazings)