Cum ajunge mercurul în pește?

Aproape toate fructele de mare conțin mercur, un metal natural găsit adânc în scoarța Pământului. La temperatura camerei, mercurul elementar este destul de periculos; doar câteva picături pot contamina o încăpere întreagă. Când este încălzit, elementul devine un gaz inodor, incolor, care poate călători pe distanțe mari înainte de a fi absorbit în corpurile de apă. De asemenea, poate intra în lacuri, râuri și oceane atunci când deșeurile sau scurgerile rezultate din activitățile umane ajung în biomele înconjurătoare.

Aici, explorăm cum acest metal periculos scapă din roci pentru a polua habitatele acvatice. Detaliem, de asemenea, măsurile pe care le putem lua pentru a elimina mercurul din ecosistemele marine, îmbunătățind sănătatea animalelor marine și a oceanului.

Mercurul și mediul înconjurător

Mercurul își găsește drumul din Pământ în organismele vii în mai multe moduri. În timp ce incendiile forestiere și vulcanii eliberează gaz toxic în atmosferă, cea mai semnificativă cauză este activitatea umană, reprezentând aproape două treimi din tot mercurul eliberat în mediu.

În fiecare an, în Statele Unite, arderea combustibililor fosili eliberează 145 de tone metrice de mercur în atmosferă. În cele din urmă, acesta revine pe Pământ prin ploi, depuneri atmosferice sau forțe gravitaționale și este transferat în ocean. Cercetările estimează că între 80.000 și 450.000 de tone metrice de mercur poluează oceanele noastre, aproximativ 66% din substanță aflându-se în apele mai puțin adânci.

Procesele agricole; deșeurile municipale, industriale și medicale; precum și arderea lemnului sau a oricăror deșeuri care conțin mercur pot elibera toxina în aer. Aceasta este cunoscută sub numele de poluare din surse difuze.

Mercurul poate intra în medii și prin surse punctiforme directe, unde fabricile — inclusiv fabricile de hârtie și producătorii de baterii — sau operațiunile miniere elimină substanța chimică în habitatele marine din apropiere. Mercurul poate contamina, de asemenea, apele dulci atunci când inginerii inundă terenuri pentru a crea rezervoare pentru energia hidroelectrică. Pe măsură ce plantele și copacii îmbibați cu apă se descompun, mediul rezultat cu nivel scăzut de oxigen permite bacteriilor să se dezvolte, iar aceste microorganisme combină mercurul elementar sau anorganic cu carbonul pentru a crea metilmercur.

Sub această formă compusă, metilmercurul se poate atașa de particulele minuscule din apă și sol în habitatele acvatice, unde se acumulează și se concentrează de-a lungul rețelei trofice. Conform Centrelor pentru Controlul Bolilor, această substanță periculoasă este cea pe care oamenii de știință o găsesc acumulată în organismele vii — de la corali, la pești, la păsări, la oameni.

Peștele și expunerea la mercur

Deoarece activitatea antropică eliberează atât de mult mercur în atmosferă, aproape toată viața acvatică din întreaga lume conține urme de mercur, precum și alți contaminanți cunoscuți sub numele de poluanți organici persistenți. Un studiu din 2009 al Serviciului Geologic al SUA a detectat mercur în fiecare pește eșantionat din 291 de râuri din țară; un sfert dintre peștii testați aveau niveluri de mercur care depășeau ghidurile de consum uman.

Mercurul este, de asemenea, puternic bioacumulativ, ceea ce înseamnă că concentrațiile elementului cresc pur și simplu pentru că organismele vii îl absorb din mediul înconjurător. Odată eliberat într-un corp de apă, mercurul se atașează de celulele adipoase ale peștelui, trecând prin membranele lipidice ale celulelor și răspândindu-se în țesutul înconjurător.

Deoarece se leagă atât de bine de proteine și aminoacizi din mușchiul peștelui, mercurul urcă rapid în lanțul trofic. Peștii mici mănâncă particule care conțin mercur; apoi acei pești sunt mâncați de pești mai mari unde mercurul din peștii mici se adună, crescând cu aproximativ un factor de 10 la fiecare pas. Cu cât peștele trăiește mai mult, cu atât reține mai mult mercur.

Administrația pentru Alimente și Medicamente (FDA) listează speciile de prădători de top — inclusiv peștele-țiglă (tilefish), peștele-spadă, rechinul și macroul-rege (king mackerel) — ca peștii cu cele mai ridicate niveluri de mercur. În contrast, scoicile, midiile și creveții care se hrănesc pe fundul apei au cele mai scăzute niveluri. Peștii expuși la elementul metilat pot experimenta mai multe probleme, inclusiv toxicitate reproductivă, malformații congenitale și perturbări ale sistemului nervos.

În timp ce efectele consumului de mercur asupra oamenilor au fost studiate pe scară largă, impactul său asupra peștelui și ecosistemelor acvatice nu a beneficiat de același nivel de investigație. Totuși, cercetările limitate descriu modul în care mercurul poate deteriora genele, celulele și proteinele peștelui, provocând schimbări profunde în comportament, creștere și supraviețuire.

Oamenii și expunerea la mercur

Persoanele expuse la mercur prin consumul de pește contaminat, prin munca în mine de mercur sau prin alte mijloace suferă de probleme de sănătate similare. Fie prin consumul de alimente, fie prin poluarea aerului, mercurul este aproape în întregime absorbit în sânge și apoi distribuit rapid în toate țesuturile corpului. Cea mai mare cantitate de otravă se acumulează în creier, motiv pentru care mercurul este considerat o toxină neurologică.

Cu o durată de înjumătățire estimată între 39 și 80 de zile, nivelurile toxinei se pot acumula în corpul uman de-a lungul timpului, la fel ca la pești.

Reducerea expunerii la mercur

Pentru cei care au preferința și privilegiul de a evita consumul de pește, reducerea expunerii la mercur prin consumul de pește este destul de simplă. Pentru cele trei miliarde de oameni din întreaga lume care depind de fructele de mare pentru supraviețuire, este greu de înțeles că sfatul pentru a evita expunerea la mercur este pur și simplu să mănânce pește cu moderație. Dar, în lipsa unei intervenții guvernamentale globale, consumul redus de pește ar putea fi singurul mod al consumatorilor de a evita nivelurile nocive ale acestei toxine omniprezente.

Doar prin reducerea cantității de mercur introduse în atmosferă pot oamenii să scadă cantitatea de mercur din pește. Din fericire, cercetările efectuate la Zona Lacurilor Experimentale a Institutului Internațional pentru Dezvoltare Durabilă au arătat că atunci când mercurul nu mai este adăugat într-un ecosistem, ecosistemul se poate regenera, reducând în cele din urmă cantitatea de mercur pe care o consumă oamenii. Această regenerare, însă, poate varia semnificativ între diferite corpuri de apă; timpul de răspuns într-o parte a lumii poate fi destul de diferit față de altundeva.

Cu toate acestea, schimbări pozitive sunt în curs: 138 de părți au ratificat un tratat internațional numit Convenția de la Minamata privind mercurul. Inițiativa își propune să #facemercurulistorie și să mențină oamenii sănătoși prin reducerea numărului de neurotoxine eliberate în mediu. Eforturile includ limitarea mercurului din produsele de consum (inclusiv cremele de față pentru albire), interzicerea construcției de noi mine de mercur și controlul eliberării mercurului în aer, apă și sol.

Agenția pentru Protecția Mediului (EPA) a emis, de asemenea, noi standarde care controlează emisiile de la centralele electrice care ard combustibili fosili, iar eforturile au adus o diferență semnificativă în rezultatele privind sănătatea persoanelor afectate de expunerea la mercur. De când au intrat în vigoare Standardele pentru Mercur și Toxice Aeriene în 2015, reglementările au prevenit 130.000 de crize de astm, 4.700 de atacuri de cord și 11.000 de decese premature.

Incinerarea deșeurilor municipale și medicale a fost la un moment dat o sursă semnificativă de emisii de mercur, dar datorită reglementărilor federale și de stat, aceste emisii au fost aproape reduse la zero. EPA a stabilit, de asemenea, Criteriul de Țesut de Pește pentru Metilmercur — ghiduri pentru nivelurile acceptabile de mercur în pește — precum și programe de finanțare pentru curățarea siturilor contaminate.

Restaurarea sănătății oceanelor

Procesele care elimină mercurul din habitatele acvatice pot juca un rol în reabilitarea oceanelor globale. Cel mai comun, fiabil și accesibil tratament este coagularea/filtrarea, care utilizează sulfat de aluminiu pentru a consolida atât mercurul anorganic, cât și metilmercurul într-un solid care poate fi îndepărtat din apă și eliminat la un sit de deșeuri periculoase. Alte procese includ osmoza inversă, dedurizarea cu var și carbonul activat.

Cercetătorii au căutat, de asemenea, inspirație în alte viețuitoare acvatice pentru a scăpa oceanul de mercur. La fel ca toate metalele grele, mercurul este mortal pentru corali, deoarece aceste creaturi marine absorb substanța foarte ușor. În 2015, o echipă de oameni de știință a folosit această idee pentru a inventa un coral sintetic format din nanoplate de oxid de aluminiu care, prin biomimetică, poate elimina efectiv mercurul din apă prin atragerea particulelor metalice, exact așa cum ar face un coral biologic.

Contaminarea cu mercur este, fără îndoială, una dintre cele mai mari probleme de mediu cu care se confruntă omenirea și, deși a existat o conștientizare semnificativă și progrese în eliminarea mercurului din fructele de mare, fără o diligență globală, oamenii se confruntă în continuare cu niveluri crescânde de expunere. Activitățile antropice, cum ar fi agricultura la scară industrială și defrișările, pot perturba potențial stocarea pe termen lung a mercurului în soluri, creând o altă sursă potențială de poluare cu mercur. Fără acțiuni suplimentare și rapide pentru a restaura habitatele oceanice la nivelul lor istoric de mercur, viitorul ecosistemelor marine — și, implicit, al întregii vieți pe Pământ — ar putea fi în mare pericol.