Investigadores han descubierto que los suelos de permafrost del norte son la mayor reserva de mercurio en el planeta, almacenando casi el doble de mercurio que el resto de los suelos, el océano y la atmósfera combinados, un hallazgo con implicaciones significativas para la salud humana y los ecosistemas en todo el mundo.
Fuente: American Geophysical Union
Fecha: 5 febrero 2018
En un nuevo estudio, los científicos midieron las concentraciones de mercurio en núcleos de permafrost de Alaska y calcularon cuánto mercurio ha quedado atrapado en el permafrost al norte del ecuador desde la última glaciación.
El estudio revela que los suelos del norte de permafrost son la mayor reserva de mercurio en el planeta, almacenando casi el doble de mercurio que el resto de los suelos, el océano y la atmósfera combinados.
El nuevo estudio fue publicado hoy en Geophysical Research Letters, una revista de la American Geophysical Union.
"Este descubrimiento es un cambio de juego", dijo Paul Schuster, un hidrólogo en el Servicio Geológico de Estados Unidos en Boulder, Colorado y autor principal del nuevo estudio. "Hemos cuantificado un conjunto de mercurio que no se había hecho anteriormente, y los resultados tienen profundas implicaciones para una mejor comprensión del ciclo mundial del mercurio".
Las temperaturas del aire más cálidas debido al cambio climático podrían descongelar gran parte de la capa de permafrost existente en el hemisferio norte. Este permafrost fundido podría liberar una gran cantidad de mercurio que podría afectar los ecosistemas de todo el mundo. El mercurio se acumula en las cadenas alimenticias acuáticas y terrestres, y tiene efectos neurológicos y reproductivos dañinos en los animales.
"No habría problemas ambientales si todo permaneciera congelado, pero sabemos que la Tierra se está calentando", dijo Schuster. "Aunque la medición de la tasa de fusión del permafrost no formó parte de este estudio, la fusión del permafrost proporciona un potencial para liberar mercurio, eso es solo física".
Representación cartográfica de la extensión del permafrost en el hemisferio norte.
Los nuevos hallazgos tienen importantes implicaciones para comprender cómo la Tierra almacena mercurio y para la salud humana y ambiental, según James Shanley, un hidrólogo investigador del Servicio Geológico de Estados Unidos en Montpelier, Vermont, que no participó en la nueva investigación.
"Este estudio es muy novedoso y hace un gran descubrimiento en un área que previamente había sido ignorada", dijo Shanley. "Muestra que el permafrost representa una gran fuente de mercurio, y si se derrite debido al cambio climático, el mercurio podría liberarse y podría aumentar significativamente la carga mundial de mercurio".
Nos enfrentamos un problema desconocido
El mercurio natural que se encuentra en la atmósfera se une con material orgánico en el suelo, se entierra por los sedimentos y se congela en el permafrost, donde permanece atrapado durante miles de años a menos que se libere por cambios como el descongelamiento del permafrost.
El equipo de Schuster determinó la cantidad total de mercurio bloqueado en el permafrost utilizando datos de campo. Entre 2004 y 2012, los autores del estudio perforaron 13 núcleos de suelo de permafrost de varios sitios en Alaska y midieron las cantidades totales de mercurio y carbono en cada núcleo. Ellos seleccionaron sitios con una variedad diversa de características del suelo para representar mejor el permafrost encontrado alrededor de todo el hemisferio norte.
Mapas de concentraciones de mercurio (microgramos de mercurio por metro cuadrado) en zonas de permafrost del hemisferio norte para cuatro capas de suelo: 0-30 centímetros, 0-100 centímetros, 0-300 centímetros y permafrost. El mapa de permafrost representa el mercurio unido a la materia orgánica congelada por debajo de la profundidad de la capa activa (ALD) y por encima de 300 cm de profundidad. Crédito: Schuster et al./GRL/AGU.
Schuster y sus colegas encontraron que sus mediciones eran consistentes con los datos publicados sobre el mercurio en suelos no permafrost y permafrost de miles de otros sitios en todo el mundo. Luego usaron sus valores observados para calcular la cantidad total de mercurio almacenado en el permafrost en el hemisferio norte y crear un mapa de las concentraciones de mercurio en la región.
El estudio encontró aproximadamente 793 gigagramos, o más de 15 millones de galones, de mercurio congelado en el suelo del permafrost del norte. Eso es aproximadamente 10 veces la cantidad de todas las emisiones de mercurio causadas por el hombre en los últimos 30 años, según las estimaciones de emisiones de 2016.
El estudio también encontró que todo el suelo congelado y no congelado en las regiones del permafrost del norte contiene un total de 1,656 gigagramos de mercurio, lo que lo convierte en el reservorio de mercurio más grande conocido en el planeta. Este grupo contiene casi el doble de mercurio que los suelos fuera de la región del permafrost del norte, el océano y la atmósfera combinados.
Los efectos del mercurio liberado
Los científicos aún no están seguros de cuánto del mercurio almacenado afectaría a los ecosistemas si el permafrost se descongelara. Una pregunta importante gira en torno a qué cantidad de mercurio se filtraría del suelo a las vías navegables circundantes, según Steve Sebestyen, un hidrólogo investigador del Servicio Forestal del USDA en Grand Rapids, Minnesota, que no participó en la nueva investigación.
Si el mercurio es transportado a través de vías fluviales, podría ser absorbido por microorganismos y transformado en metilmercurio, dijo. Esta forma de mercurio es una toxina peligrosa que causa efectos neurológicos en animales que van desde la discapacidad motora hasta los defectos congénitos.
"Hay un aspecto significativo de salud social y humana para este estudio", dijo Sebestyen. "Las consecuencias de que este mercurio se libere en el medio ambiente son potencialmente enormes porque el mercurio tiene efectos en la salud de los organismos y puede viajar en la cadena alimentaria, afectando negativamente a las comunidades nativas y otras comunidades".
Edda Mutter, directora científica del Consejo de la Cuenca Inter-Tribal del Río Yukón, dijo que el nuevo estudio demuestra que el descongelamiento del permafrost podría tener graves consecuencias para los ecosistemas locales y las comunidades indígenas en el hemisferio norte.
"Las comunidades rurales en Alaska y otras áreas del norte tienen un estilo de vida de subsistencia, lo que las hace vulnerables al metilmercurio que contamina su suministro de alimentos", dijo Mutter. "Las fuentes de alimentos son importantes para la salud espiritual y cultural de los nativos, por lo que este estudio tiene importantes implicaciones económicas y de salud para esta región del mundo".
La liberación de mercurio también podría tener consecuencias globales de gran alcance, según Shanley. El mercurio liberado en la atmósfera puede viajar grandes distancias y afectar comunidades y ecosistemas a miles de millas de distancia del sitio de lanzamiento, dijo.
Schuster cree que la investigación de su equipo les da a los legisladores y científicos nuevos números para trabajar y calibrar sus modelos a medida que comienzan a estudiar este nuevo fenómeno con más detalle. Tiene la intención de lanzar otro estudio que modela la liberación de mercurio del permafrost debido al cambio climático, y dijo que este trabajo cambia la perspectiva de los científicos sobre el ciclo mundial del mercurio.
"El 24 por ciento de todo el suelo sobre el ecuador es el permafrost, y tiene esta gran cantidad de mercurio encerrado", dijo. "¿Qué pasa si el permafrost se derrite? ¿Qué tan lejos viajará el mercurio en la cadena alimenticia? Estas son grandes preguntas que debemos responder ".
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