Enquanto vulcões e incêndios florestais liberam mercúrio, são fontes relativamente pequenas em comparação com a combustão de carvão, óleo, e outros combustíveis. O mercúrio é tóxico. Os micróbios transformam o mercúrio em uma neurotoxina chamada metilmercúrio. Eles também transformam a neurotoxina em mercúrio inorgânico. Para prever os níveis de mercúrio inorgânico e metilmercúrio no meio ambiente, os cientistas precisam saber com que rapidez os micróbios agem. Usando novos experimentos e reanálises de experimentos anteriores, os cientistas desenvolveram um modelo que descreve a produção de metilmercúrio ao longo do tempo. O novo modelo leva em consideração processos concorrentes e resulta em taxas de produção mais rápidas do que as estimadas anteriormente.

Com o novo modelo, os cientistas podem simular a produção e o transporte de metilmercúrio. O modelo mostra que a produção de metilmercúrio é provavelmente muito maior do que as estimativas atuais. Por que isso importa? O metilmercúrio tem efeitos adversos em crianças pequenas e embriões em desenvolvimento. A melhor previsão dos níveis de mercúrio ajuda os especialistas a proteger as pessoas e o meio ambiente.

O mercúrio é um elemento tóxico que ocorre naturalmente e como poluente antrópico no meio ambiente. A neurotoxina monometilmercúrio (MMHg) é uma preocupação particular porque biomagnifica em ambientes aquáticos e tem efeitos adversos no desenvolvimento de crianças pequenas e embriões em desenvolvimento. O MMHg é formado no meio ambiente a partir do mercúrio inorgânico por meio da ação de microrganismos em um processo denominado metilação do mercúrio. Por causa de sua toxicidade, cientistas tentaram, numerosas vezes, para medir as taxas de metilação de mercúrio e desmetilação de MMHg em vários ambientes ambientais com resultados diferentes. Mesmo em experimentos de laboratório, as taxas de metilação do mercúrio em MMHg freqüentemente exibem cinéticas que são inconsistentes com os modelos cinéticos de primeira ordem. Em um novo estudo, cientistas do Laboratório Nacional de Oak Ridge usaram medições resolvidas no tempo de mercúrio que passa por filtro e MMHg durante os ensaios de metilação / desmetilação, e eles reanalisaram os ensaios anteriores. Em seguida, eles usaram um modelo de sorção cinética de múltiplos locais para mostrar que as reações de sorção cinética concorrentes podem levar a uma aparente cinética de não-primeira ordem na metilação do mercúrio e na desmetilação do MMHg. O novo modelo pode descrever a gama de comportamentos para dados de metilação / desmetilação resolvidos no tempo relatados na literatura, incluindo aqueles que exibem cinética não de primeira ordem. Adicionalmente, a equipe mostrou que negligenciar processos de sorção concorrentes pode confundir as análises de ensaios de metilação / desmetilação, resultando em estimativas da constante de taxa que são sistematicamente enviesadas para baixo. Simulações de produção e transporte de MMHg em um leito hipotético de biofilme de perifíton ilustram as implicações do novo modelo e demonstram que a produção de metilmercúrio pode ser significativamente diferente da projetada por modelos de primeira ordem de taxa única.