Η ρύπανση από ψευδάργυρο, ένα στοιχείο που μέχρι σήμερα θεωρούνταν κυρίως φυσικό θρεπτικό συστατικό για τη θαλάσσια ζωή, έχει πλέον εντοπιστεί ακόμη και σε μερικά από τα πιο απομακρυσμένα σημεία του ωκεανού. Νέες μετρήσεις από την υποτροπική δίνη του Νότιου Ειρηνικού δείχνουν ότι ο ψευδάργυρος που βρίσκεται σε αιωρούμενα σωματίδια δεν προέρχεται μόνο από φυσικές διεργασίες, αλλά σε μεγάλο βαθμό από βιομηχανική ρύπανση.
Η ανακάλυψη αλλάζει την εικόνα που είχαν μέχρι σήμερα οι επιστήμονες για τον κύκλο του ψευδαργύρου στους ωκεανούς. Το στοιχείο αυτό είναι γνωστό για τη χρήση του σε βιταμίνες, αντηλιακά, γαλβανισμένα μέταλλα και βιομηχανικές εφαρμογές, ενώ στη φύση λειτουργεί και ως απαραίτητο ιχνοστοιχείο για το φυτοπλαγκτόν. Ωστόσο, τα νέα δεδομένα δείχνουν ότι η ανθρώπινη δραστηριότητα έχει αφήσει ισχυρό αποτύπωμα ακόμη και εκεί όπου η θάλασσα θεωρούνταν σχεδόν ανεπηρέαστη.
Ένα απροσδόκητο «δακτυλικό αποτύπωμα» στον Νότιο Ειρηνικό
Η υποτροπική δίνη του Νότιου Ειρηνικού είναι μια από τις πιο απομονωμένες θαλάσσιες περιοχές του πλανήτη. Για χρόνια, οι επιστήμονες θεωρούσαν ότι η χημεία της επιφάνειάς της αντανακλούσε κυρίως φυσικές πηγές, όπως πετρώματα, θαλάσσια σκόνη και βιολογικές διεργασίες.
Η νέα έρευνα, όμως, δείχνει κάτι διαφορετικό. Ο Δρ. Tal Ben Altabet, μεταδιδακτορικός ερευνητής γεωχημείας στο ETH Zurich, ηγήθηκε ομάδας που συνέλεξε δείγματα αέρα, θαλασσινού νερού και αιωρούμενων σωματιδίων σε μια τεράστια έκταση του Νότιου Ειρηνικού. Η ανάλυση αυτών των δειγμάτων έδειξε ότι ο ψευδάργυρος στα σωματίδια του άνω ωκεανού φέρει έντονη βιομηχανική υπογραφή.
Το εύρημα είναι σημαντικό, διότι αποδεικνύει ότι ακόμη και ουσίες που θεωρούνταν μέρος ενός φυσικού θαλάσσιου κύκλου μπορούν πλέον να κυριαρχούνται από εκπομπές που προέρχονται από την ανθρώπινη δραστηριότητα.
Πώς ταξιδεύει ο ψευδάργυρος χιλιάδες χιλιόμετρα
Ο ψευδάργυρος εισέρχεται στην ατμόσφαιρα μέσω δραστηριοτήτων όπως η καύση άνθρακα, η καύση πετρελαίου και η τήξη μη σιδηρούχων μετάλλων. Τα μικροσκοπικά σωματίδια που περιέχουν ψευδάργυρο, γνωστά ως ατμοσφαιρικά αερολύματα, μεταφέρονται από τους ανέμους σε τεράστιες αποστάσεις.
Αυτά τα σωματίδια μπορούν να διασχίσουν ηπείρους και ωκεάνιες λεκάνες πριν τελικά καταλήξουν στη θάλασσα. Έτσι, βιομηχανική σκόνη από μεγάλα αστικά και βιομηχανικά κέντρα μπορεί να φτάσει σε απομονωμένες περιοχές του Ειρηνικού, πολύ μακριά από την αρχική πηγή εκπομπής της.
Η μεταφορά ρύπων όπως ο μόλυβδος και ο υδράργυρος στους ωκεανούς είναι ήδη γνωστή και καλά τεκμηριωμένη. Ο ψευδάργυρος, όμως, ήταν πιο δύσκολο να εντοπιστεί ως ρύπος, επειδή υπάρχει φυσικά στο θαλασσινό νερό και χρησιμοποιείται από το φυτοπλαγκτόν για βασικές βιολογικές λειτουργίες.
Η ισοτοπική ανάλυση που αποκάλυψε την προέλευση
Για να ξεχωρίσουν τον φυσικό από τον βιομηχανικό ψευδάργυρο, οι επιστήμονες χρησιμοποίησαν ισοτοπική ανάλυση. Κάθε χημικό στοιχείο εμφανίζεται σε διαφορετικές εκδοχές, τα λεγόμενα ισότοπα, τα οποία έχουν ελαφρώς διαφορετικό βάρος.
Ο φυσικός ψευδάργυρος του θαλασσινού νερού έχει βαρύτερη υπογραφή, στην οποία κυριαρχεί το ισότοπο Zn-66. Αντίθετα, ο βιομηχανικός ψευδάργυρος είναι ελαφρύτερος και περιέχει περισσότερο Zn-64. Αυτή η διαφορά επέτρεψε στους ερευνητές να διαβάσουν το «χημικό αποτύπωμα» των δειγμάτων και να προσδιορίσουν την προέλευση του στοιχείου.
Για χρόνια, οι θαλάσσιοι γεωχημικοί παρατηρούσαν ότι ο ψευδάργυρος στον άνω ωκεανό φαινόταν ελαφρύτερος από το αναμενόμενο. Το ερώτημα ήταν αν αυτό οφειλόταν σε φυσικές διεργασίες ή σε βιομηχανική ρύπανση. Τα νέα δεδομένα δίνουν πλέον ισχυρή απάντηση υπέρ της δεύτερης εκδοχής.
Δειγματοληψία σε πάνω από 7.000 μίλια ωκεανού
Η ερευνητική ομάδα πραγματοποίησε δειγματοληψίες από τον Φεβρουάριο έως τον Απρίλιο του 2022, κατά τη διάρκεια κρουαζιέρας που διέσχισε τον Νότιο Ειρηνικό από τη Χιλή έως τη Νέα Καληδονία. Συνολικά, οι επιστήμονες συνέλεξαν δείγματα σε απόσταση μεγαλύτερη των 7.000 μιλίων.
Το στοιχείο που διαφοροποιεί τη συγκεκριμένη μελέτη από παλαιότερες είναι ότι οι ερευνητές δεν εξέτασαν μόνο τον διαλυμένο ψευδάργυρο στο νερό. Ανέλυσαν επίσης τον ψευδάργυρο που βρισκόταν μέσα σε μικροσκοπικά σωματίδια, είτε αυτά είχαν προέλθει από ατμοσφαιρικά αερολύματα είτε από θαλάσσιους οργανισμούς.
Τα σωματίδια αυτά λειτουργούν σαν αρχείο. Καταγράφουν τι είδους ψευδάργυρος εισήλθε στην επιφάνεια του ωκεανού και πώς κινήθηκε μέσα στη στήλη του νερού. Μέσα από αυτή τη χημική καταγραφή, οι ερευνητές μπόρεσαν να συνδέσουν τον ψευδάργυρο με βιομηχανικές πηγές.
Ο μόλυβδος επιβεβαίωσε το μοτίβο της ρύπανσης
Για να ενισχύσουν τα συμπεράσματά τους, οι επιστήμονες χρησιμοποίησαν και έναν δεύτερο ιχνηθέτη: τον μόλυβδο. Η ρύπανση από μόλυβδο αποτελεί εδώ και χρόνια βασικό εργαλείο για την παρακολούθηση βιομηχανικών ρύπων, καθώς η ισοτοπική του υπογραφή είναι καλά χαρτογραφημένη.
Στα δείγματα αερολυμάτων και θαλάσσιων σωματιδίων, οι υπογραφές του μολύβδου παρέπεμπαν σε αυστραλιανά μεταλλεύματα, κοιτάσματα των ΗΠΑ και αυξημένες κινεζικές εκπομπές. Ο ψευδάργυρος ακολούθησε το ίδιο μοτίβο, γεγονός που ενίσχυσε την εκτίμηση ότι η πηγή του ήταν κυρίως βιομηχανική.
Τα ευρήματα ήταν εντυπωσιακά: σε ορισμένα δείγματα, η ποσότητα ψευδαργύρου ήταν 100 έως 100.000 φορές μεγαλύτερη από εκείνη που θα μπορούσε να εξηγηθεί από φυσικά πετρώματα και σκόνη. Αυτό σημαίνει ότι η ανθρώπινη δραστηριότητα έχει μεταβάλει ουσιαστικά τη χημεία ακόμη και απομονωμένων ωκεάνιων περιοχών.
Τι σημαίνει αυτό για το φυτοπλαγκτόν
Η παρουσία ψευδαργύρου στον ωκεανό δεν είναι από μόνη της αρνητική. Το φυτοπλαγκτόν, οι μικροσκοπικοί φυτοειδείς οργανισμοί που ζουν κοντά στην επιφάνεια της θάλασσας, χρειάζονται ψευδάργυρο για την ανάπτυξή τους και για τη φωτοσύνθεση.
Το φυτοπλαγκτόν έχει τεράστια σημασία για τον πλανήτη. Παράγει οξυγόνο, απορροφά διοξείδιο του άνθρακα και αποτελεί τη βάση του θαλάσσιου τροφικού πλέγματος. Από αυτό εξαρτώνται οργανισμοί όπως το κριλ, τα ψάρια και, τελικά, μεγάλα θαλάσσια θηλαστικά.
Το ερώτημα, όμως, είναι τι συμβαίνει όταν η ισορροπία των ιχνοστοιχείων αλλάζει λόγω ανθρώπινης ρύπανσης. Ο ψευδάργυρος μπορεί σε ορισμένες περιοχές να περιορίζει ή να επηρεάζει την ανάπτυξη του φυτοπλαγκτού. Αν η ποσότητά του ή η χημική του μορφή μεταβληθεί, είναι πιθανό να αλλάξει και η σύνθεση των θαλάσσιων μικροοργανισμών.
Μια άγνωστη ακόμη επίπτωση στο θαλάσσιο οικοσύστημα
Οι επιστήμονες δεν γνωρίζουν ακόμη ποια θα είναι η τελική επίδραση της βιομηχανικής ρύπανσης από ψευδάργυρο στα θαλάσσια οικοσυστήματα. Είναι πιθανό σε ορισμένες περιπτώσεις να ενισχύσει την ανάπτυξη συγκεκριμένων ειδών φυτοπλαγκτού, ενώ σε άλλες να διαταράξει την ισορροπία μεταξύ διαφορετικών οργανισμών.
Αυτό που θεωρείται πλέον σαφές είναι ότι η ανθρώπινη δραστηριότητα έχει αφήσει μετρήσιμο αποτύπωμα ακόμη και στα πιο απομονωμένα θαλάσσια περιβάλλοντα. Η υπόθεση ότι τέτοιες περιοχές παραμένουν χημικά «καθαρές» ή επηρεάζονται αποκλειστικά από φυσικές διεργασίες δεν μπορεί πλέον να θεωρείται δεδομένη.
Η βιομηχανική ρύπανση δεν γνωρίζει σύνορα
Η νέα μελέτη λειτουργεί ως προειδοποίηση για την κλίμακα της ανθρώπινης επίδρασης στον πλανήτη. Ρύποι που απελευθερώνονται από βιομηχανικές δραστηριότητες μπορούν να ταξιδέψουν χιλιάδες χιλιόμετρα και να καταλήξουν σε περιοχές όπου δεν υπάρχει άμεση ανθρώπινη παρουσία.
Η περίπτωση του ψευδαργύρου δείχνει ότι η ρύπανση δεν αφορά μόνο τα γνωστά τοξικά μέταλλα, αλλά και στοιχεία που μέχρι πρόσφατα αντιμετωπίζονταν κυρίως ως φυσικά και χρήσιμα για τη θαλάσσια ζωή. Το κρίσιμο ζήτημα πλέον είναι να κατανοηθεί πώς αυτές οι μεταβολές επηρεάζουν τη βιολογία των ωκεανών και, τελικά, τη λειτουργία ολόκληρου του θαλάσσιου συστήματος.
Πηγή: Pagenews.gr