Flodvatten

Många processer på land förändrar det kemiska innehållet i det vatten som finns i mark, bäckar, åar och som slutligen samlas upp i de stora floderna.  Hur den slutliga kemiska sammansättningen blir beror på växtligheten, vilket i sin tur beror på klimatet, i de områden som dräneras till en given flod. De floder som rinner ut i den Arktiska Oceanen har enorma dräneringsområden som på den Sibiriska sidan sträcker sig ända ner till Himalayas nordliga sluttningar och på den Amerikanska kontinenten breder floden Makenzies dräneringsområde sig nästan ner till gränsen mot USA.

catchmentareas arktis
Dräneringsområdet för de sex största Arktiska floderna. Tillsammans utgör de 50 % av allt färskvatten som tillförs den Arktiska Oceanen och 60% av alla Arktiska floders dräneringsområden.

Flera av världens största floder som Ob, Yenisey, Lena och Makenzie rinner ut i Arktiska Oceanen, där de första tre har ett medelflöde som är ca 500 km3/år medan Makenzie har ca hälften.

Eftersom de Arktiska kustområdena är mycket kalla under vintern är flödet genom de Arktiska flodernas mynning mycket låg under vinterhalvåret.  När det på våren börjar smälta från söder kommer enorma mängder vatten att trycka på mot flodmynningen och det bildas enorma isproppar som hindrar vattnet att ta sin normala bana. Resultatet blir kraftigt höjt vattenstånd i och kring floden, upp till 10 m över det normala, och när ispropparna till slut ger vika sker en mycket kraftig puls i vattenflödet ut i Arktiska Oceanen. Därför är det ett stort max i flodvattenflödet med vårfloden och detta tar då ofta med sig mycket organiskt material, allt från jord och sediment till trädstammar.

Den kemiska signaturen bestäms till stor del genom en kombination av tillväxt och nedbrytning av växter samt de mineral som finns i jorden.  När växter bryts ner kommer en stor mängd organiska lösta föreningar att bildas och vilka detta är beror på de växter som finns.  Till exempel blir det lite olika beroende på om det är barr eller lövträd som dominerar i dräneringsområdet.  En del organiskt material bryts ner hela vägen till koldioxid, och om detta inte reagerar med något ämne blir vattnet övermättat och koldioxiden transporteras tillbaka till luften.  Däremot om det finns kalkrika mineral i marken kommer koldioxiden, som bildar kolsyra i vatten, att lösa upp en del kalk och vi får lösta kalciumjoner och vätekarbonatjoner som resultat.  Detta sker i de flesta Arktiska floderna och resultatet är att vattnet både har hög halt av vätekarbonatjoner och lösta organiska föreningar.  Halterna är av samma storleksordning för båda och kring 0,1 mmol/kg.