Mapas de concentraciones de mercurio (microgramos de mercurio por metro cuadrado) en las 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 los 300 cm de profundidad. Crédito:Schuster et al./GRL/AGU.
Los investigadores han descubierto que el permafrost en el hemisferio norte almacena cantidades masivas de mercurio natural, un hallazgo con importantes implicaciones para la salud humana y los ecosistemas en todo el mundo.
En un nuevo estudio, Los científicos midieron las concentraciones de mercurio en los núcleos de permafrost de Alaska y calcularon cuánto mercurio ha quedado atrapado en el permafrost al norte del ecuador desde la última Edad de Hielo.
El estudio revela que los suelos de permafrost del norte son el mayor depósito de mercurio del planeta. almacenar casi el doble de mercurio que todos los demás suelos, el océano y la atmósfera combinados.
El nuevo estudio fue publicado hoy en Cartas de investigación geofísica , una revista de la American Geophysical Union.
"Este descubrimiento cambia las reglas del juego, "dijo Paul Schuster, hidrólogo del Servicio Geológico de EE. UU. en Boulder, Colorado y autor principal del nuevo estudio. "Hemos cuantificado una reserva de mercurio que no se había hecho anteriormente, y los resultados tienen profundas implicaciones para comprender mejor el ciclo global 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 descongelado podría liberar una gran cantidad de mercurio que podría afectar a los ecosistemas de todo el mundo. El mercurio se acumula en las cadenas alimentarias acuáticas y terrestres, y tiene efectos neurológicos y reproductivos nocivos en los animales.
"No habría ningún problema medioambiental si todo permaneciera congelado, pero sabemos que la Tierra se está calentando ", Dijo Schuster." Aunque la medición de la tasa de deshielo del permafrost no fue parte de este estudio, el deshielo del permafrost proporciona la posibilidad de que se libere mercurio, eso es solo física ".
Los nuevos hallazgos tienen importantes implicaciones para comprender cómo la Tierra almacena mercurio y para la salud humana y ambiental. según James Shanley, hidrólogo investigador del Servicio Geológico de los 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 antes era algo ignorada, ", Dijo Shanley." Muestra que el permafrost representa una enorme fuente de mercurio, y si se derrite debido al cambio climático, el mercurio podría liberarse y podría aumentar significativamente la carga mundial de mercurio ".
Abordar una pregunta desconocida
El mercurio natural que se encuentra en la atmósfera se une a la materia orgánica del suelo, queda enterrado por sedimentos, y se congela en permafrost, donde permanece atrapado durante miles de años a menos que sea liberado por cambios como el deshielo del permafrost.
El equipo de Schuster determinó la cantidad total de mercurio encerrado 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 midió las cantidades totales de mercurio y carbono en cada núcleo. Seleccionaron sitios con una amplia gama de características del suelo para representar mejor el permafrost que se encuentra en todo el hemisferio norte.
Schuster y sus colegas encontraron que sus mediciones eran consistentes con los datos publicados sobre mercurio en suelos sin permafrost y permafrost de miles de otros sitios en todo el mundo. Luego utilizaron sus valores observados para calcular la cantidad total de mercurio almacenado en el permafrost en el hemisferio norte y crear un mapa de concentraciones de mercurio en la región.
El estudio encontró aproximadamente 793 gigagramos, o más de 15 millones de galones, de mercurio se congela en el suelo 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, basado en estimaciones de emisiones de 2016.
El estudio también encontró que todo el suelo congelado y descongelado en las regiones del permafrost del norte contiene un 1, 656 gigagramos de mercurio, lo que lo convierte en el depósito de mercurio más grande del planeta. Esta piscina alberga 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 mercurio almacenado afectaría a los ecosistemas si el permafrost se derritiera. Una pregunta importante gira en torno a la cantidad de mercurio que se filtraría del suelo a las vías fluviales circundantes. según Steve Sebestyen, hidrólogo investigador del Servicio Forestal del USDA en Grand Rapids, Minnesota, que no participó en la nueva investigación.
Si el mercurio se transporta por vías fluviales, podría ser absorbido por microorganismos y transformado en metilmercurio, él dijo. Esta forma de mercurio es una toxina peligrosa que causa efectos neurológicos en los animales que van desde problemas motores hasta defectos de nacimiento.
"Hay un importante aspecto social y de salud humana en este estudio, "Sebestyen dijo." Las consecuencias de la liberación de este mercurio en el medio ambiente son potencialmente enormes porque el mercurio tiene efectos sobre la salud de los organismos y puede viajar por la cadena alimentaria, afectando negativamente a las comunidades nativas y otras ".
Edda Mutter, director científico del Consejo de cuencas hidrográficas intertribales del río Yukón, dijo que el nuevo estudio demuestra que el deshielo del permafrost podría tener graves consecuencias para los ecosistemas locales y las comunidades indígenas en el hemisferio norte.
"Las comunidades rurales de Alaska y otras áreas del norte tienen un estilo de vida de subsistencia, haciéndolos 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 a la atmósfera puede viajar grandes distancias y afectar a comunidades y ecosistemas a miles de millas de distancia del sitio de liberación. él dijo.
Schuster cree que la investigación de su equipo brinda a los políticos y científicos nuevos números con los que trabajar y calibrar sus modelos a medida que comienzan a estudiar este nuevo fenómeno con más detalle. Tiene la intención de publicar otro estudio que modele la liberación de mercurio del permafrost debido al cambio climático. y dijo que este trabajo cambia la perspectiva de los científicos del ciclo global del mercurio.
"El 24 por ciento de todo el suelo sobre el ecuador es permafrost, y tiene esta enorme piscina de mercurio encerrado, ", dijo." ¿Qué pasa si el permafrost se derrite? ¿Hasta dónde viajará el mercurio en la cadena alimentaria? Estas son preguntas generales que debemos responder ".