La interacción entre el mercurio y el manganeso en el agua de mar del Ártico puede explicar una sorprendente caída que los investigadores encontraron en los niveles de mercurio en el Mar de Barents durante el invierno.

Durante la última década, los investigadores han aprendido mucho sobre la noche polar, descubriendo todo, desde cómo las diminutas criaturas marinas migran hacia arriba y hacia abajo en el mar en respuesta a la débil luz de la luna, hasta las aves marinas que se sumergen en el océano negro como boca de lobo para Deléitese con el plancton bioluminiscente y el krill.

Pero lo que es menos conocido es cómo cambia la química del agua del Océano Ártico durante este período, cuando el sol permanece completamente bajo el horizonte durante un día completo de 24 horas.

Ahora, en un artículo publicado en Nature Geoscience , investigadores de la Universidad Noruega de Ciencia y Tecnología (NTNU) informan sobre una sorprendente tendencia que descubrieron en los niveles de mercurio en el océano durante la noche polar.

"Encontramos que las concentraciones totales de mercurio en el mar de Barents disminuyeron en un 33 % entre el verano y el invierno", dijo Stephen G. Kohler, Ph.D. candidato en el grupo de Química Marina y Biogeoquímica de la NTNU en el Departamento de Química y primer autor del artículo.

Primeras mediciones de invierno

Estas mediciones son los primeros informes de invierno sobre este elemento en las aguas del Océano Ártico.

Se realizaron como parte del Nansen Legacy Project, una colaboración de 7 años de duración entre 10 instituciones de investigación noruegas que involucra el estudio de los aspectos físicos y biológicos del Mar de Barents durante las cuatro estaciones.

"Todo lo que hemos hecho y sabemos sobre el Ártico hasta ahora se basa completamente en cuándo se nos permitió ir allí, que fue principalmente en el verano", dijo Kohler. "Y el hecho de que ahora tengamos una instantánea de lo que sucede durante el período de oscuridad nos da más información sobre todo el ciclo del mercurio".

El problema del mercurio

Lo que sucede con los niveles de mercurio en el Ártico es importante porque una forma tóxica específica de mercurio, llamada metilmercurio, puede llegar a la cadena alimentaria.

Esto plantea riesgos para la salud de los animales que se encuentran en la parte superior de la cadena alimentaria, como los osos polares, y para los pueblos indígenas del norte que consumen pescado y focas contaminados como parte habitual de sus dietas.

Pero lo que a Kohler y sus colegas les interesa es mucho más fundamental que esto:quieren conocer los mecanismos básicos por los cuales el mercurio se mueve en las aguas del Ártico.

Las fuentes artificiales de mercurio se transportan al Ártico a través del aire o el agua. Una gran fuente de mercurio atmosférico causada por el hombre es la combustión del carbón. Este mercurio en la atmósfera puede depositarse en la superficie del Ártico debido a reacciones químicas causadas por la luz solar. Además, las fuentes naturales de mercurio en el Océano Ártico incluyen liberaciones del permafrost derretido en el agua de los ríos y la erosión de la tierra.

A medida que el planeta se caliente durante las próximas décadas, más y más permafrost se derretirá, liberando más mercurio a las aguas del Ártico. Eso hace que sea importante comprender cómo se comporta el elemento, en todas sus diferentes formas y durante todo el año, dijo Kohler.

Aumento de verano, disminución de invierno

Kohler y sus colegas observaron niveles más altos de mercurio en la superficie del agua de mar durante el verano porque salió el sol y todo se descongeló, desde el hielo marino hasta los ríos, todos los cuales pueden llevar mercurio al océano.

"Hace más calor en el verano. Así que entra más agua de río, luz en la atmósfera y, por lo tanto, entra más mercurio", dijo Kohler.

Por lo tanto, podría esperar que durante el invierno, cuando el Ártico está oscuro y congelado, los valores de mercurio se mantendrían igual, ya que todas las entradas se han detenido. Pero lo que vieron Kohler y sus colegas, una caída del 33 % en las cantidades totales de mercurio en comparación con los valores del verano, los hizo buscar una explicación.

Barrido de partículas

Kohler y sus colegas, incluido el postdoctorado Nicolás Sánchez, también midieron los niveles de otros metales en el agua del océano, incluidos el hierro y el manganeso.

Y lo que encontraron fue que los niveles de manganeso también disminuyeron en el invierno. En el agua de mar, el manganeso puede formar pequeñas partículas que luego atraen el mercurio que está en el agua de mar, en un proceso llamado barrido.

Estas partículas pueden volverse lo suficientemente pesadas como para hundirse en el fondo del mar. Los investigadores sugirieron que estas partículas son las responsables de llevar el mercurio a aguas y sedimentos más profundos.

"La recolección es cuando las partículas esencialmente simplemente toman mercurio del agua y lo llevan consigo", dijo Kohler.

Si bien este barrido elimina el mercurio de las capas superficiales, significa un aumento del mercurio en los sedimentos, donde es llevado por las partículas de manganeso.

Mercurio más tóxico en el futuro

Esas no son necesariamente buenas noticias, aunque parezca que podrían serlo.

Una vez que el mercurio llega a los sedimentos oceánicos, las bacterias que viven en los sedimentos pueden actuar sobre él. Estas bacterias pueden transformar el mercurio en su forma tóxica, el metilmercurio.

Todo esto significa que más mercurio tóxico podría llegar a las redes alimentarias del Ártico, dijo Kohler.

"En el futuro, el aumento de las temperaturas causado por el cambio climático permitirá que se libere más mercurio del permafrost rico en mercurio alrededor del círculo polar ártico durante el verano", dijo. "Este mercurio se entrega al Océano Ártico a través de los ríos. Como resultado, cantidades cada vez mayores de mercurio en las aguas superficiales indican cantidades cada vez mayores de mercurio que descienden a las profundidades en invierno, lo que podría resultar en una formación de metilmercurio más tóxico en el futuro Océano Ártico". + Explora más

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