Conocidos como productos químicos 'para siempre' debido al hecho de que no se degradan en el medio ambiente, Las sustancias de poli y perfluoroalquilo (PFAS) se utilizan en una amplia gama de productos y procesos, desde la protección contra incendios hasta las superficies resistentes a las manchas.

El estudio de la Universidad de Lancaster los ha encontrado en la superficie del agua de mar cerca del derretimiento de los témpanos de hielo del Ártico en concentraciones hasta dos veces más altas que los niveles observados en el Mar del Norte. a pesar de que la región del mar de Barents bajo investigación estaba a miles de kilómetros de partes pobladas de Europa.

La investigación ha demostrado que estos productos químicos no han viajado por mar, pero a través de la atmósfera, donde se acumulan en el hielo marino del Ártico. Debido a que el hielo del Ártico se está derritiendo más rápidamente que antes, estos productos químicos nocivos se liberan de manera eficiente en el agua de mar circundante, lo que resulta en concentraciones muy altas.

El Dr. Jack Garnett y el profesor Crispin Halsall de Lancaster junto con colegas de HZG, Alemania, han estado investigando el transporte a larga distancia y el depósito de PFAS en el Ártico como parte de EISPAC, un proyecto financiado conjuntamente por NERC del Reino Unido y BMBF de Alemania como parte del programa Changing Arctic Ocean.

Los PFAS se componen de una gran cantidad de productos químicos que tienen innumerables usos, incluidos los auxiliares tecnológicos en la fabricación de fluoropolímeros como el teflón, repelentes de manchas y agua en envases de alimentos, textiles y prendas de vestir, así como su uso en espumas contra incendios.

Un grupo particular de estos productos químicos, los ácidos perfluoroalquilo (PFAA), son extremadamente estables y no se degradan en el medio ambiente, pero pueden bioacumularse y se sabe que son tóxicos para los seres humanos y la vida silvestre.

Los PFAA pueden ingresar a la cadena alimentaria debido a su movilidad en el medio ambiente y sus características de unión a proteínas. Los compuestos de cadena de carbono más larga de ácido perfluorooctanoico (PFOA) y ácido perfluorooctano sulfónico (PFOS) generalmente se asocian con daño hepático en mamíferos, con la exposición del desarrollo al PFOA que afecta negativamente el crecimiento fetal en humanos y otros mamíferos por igual.

El Dr. Jack Garnett descubrió un fenómeno inusual por el cual los PFAA presentes en la atmósfera se depositan con la nieve en la superficie de los témpanos de hielo, donde eventualmente pueden acumularse dentro del hielo marino. Jack hizo esta observación mientras tomaba muestras de hielo y agua como parte de una expedición científica en el marco del proyecto Norwegian Nansen Legacy (arvenetternansen.com/).

Realizar análisis de salinidad e isótopos estables de la nieve, hielo y agua de mar, pudo determinar qué contribución del agua encerrada en la nieve y el hielo provenía de la atmósfera y qué contribución provenía del agua de mar. De esta manera fue posible evaluar el papel que tuvo el transporte atmosférico desde regiones lejanas sobre la presencia de estos químicos en el hielo.

El PFAA presente en el componente atmosférico era mucho más alto que el componente de agua de mar, confirmando que el transporte a larga distancia y la deposición de la atmósfera es la principal fuente de estos productos químicos en el Ártico remoto, en lugar de "reciclar" las existencias más antiguas de estos contaminantes presentes en las aguas oceánicas.

Es más, los estudios del equipo realizados en una instalación de hielo marino en la Universidad de East Anglia, encontraron que la presencia de salmuera (agua altamente salina) en el hielo joven sirve para enriquecer contaminantes como PFAS en diferentes capas dentro del hielo marino. PFAS como otros contaminantes orgánicos, generalmente residen en la salmuera en lugar de en la propia matriz de hielo sólido. A medida que envejece el hielo, la salmuera se vuelve más concentrada, lo que resulta en un enriquecimiento de estos contaminantes en áreas enfocadas dentro del paquete de hielo.

Períodos prolongados de deshielo, particularmente cuando los témpanos de hielo todavía están cubiertos de nieve, da como resultado la movilización de la salmuera de hielo y también la interacción del agua de deshielo de la nieve con la salmuera. Esto puede resultar en una liberación marcada de PFAA en el agua de mar subyacente.

Los canales de salmuera en la parte inferior del hielo sirven como hábitats únicos para los organismos en la base de la red alimentaria marina. y, Como consecuencia, estarán expuestos a altos niveles de PFAA liberados con el drenaje de la salmuera y el agua de deshielo del paquete de hielo que se está descongelando.

El profesor Halsall, coautor del reciente informe del Programa de Evaluación de Monitoreo del Ártico (AMAP) sobre "COP y sustancias químicas de preocupación emergente en el Ártico:la influencia del cambio climático, "dice que tenemos una situación desafortunada en la que el Océano Ártico ahora está dominado por hielo de un año a expensas del hielo de varios años debido al calentamiento global. Lo que significa que la mayor parte del hielo en el Ártico se formó el invierno anterior, en lugar de durante muchos años.

Este hielo de un año contiene una gran cantidad de salmuera móvil que interactúa con la capa de nieve suprayacente y puede servir para concentrar contaminantes como PFAS, que generalmente se encuentran en niveles muy bajos.

Desafortunadamente, con eventos de deshielo más tempranos y erráticos, esto puede conducir a la rápida liberación de los productos químicos almacenados, lo que da como resultado altas concentraciones en las aguas que rodean los témpanos de hielo.

Es solo a través de este tipo de ciencia de investigación que podemos comprender la dinámica del comportamiento de los contaminantes e identificar los peligros clave, particularmente los relacionados con el cambio climático.

A su vez, esto puede impulsar la legislación internacional para que se prohíban los productos químicos que exhiben este tipo de comportamiento.