Um estudo da Duke University mostra que oligoelementos nos ossos do ouvido de um peixe podem ser usados ​​para identificar e rastrear a contaminação por cinzas de carvão nas águas onde ele viveu.

"Estruturas calcificadas - ou otólitos - encontradas no ouvido interno de um peixe são conhecidas por armazenar muitas informações de história de vida, incluindo registros químicos e físicos da idade do peixe, habitat natal e padrões de migração, "disse Jessica Brandt, autor principal do artigo e Ph.D. em 2018. graduado pela Escola de Meio Ambiente Nicholas da Duke. "Mostramos que os otólitos também capturam as assinaturas de contaminantes que afetaram os ecossistemas dos peixes."

Brant e sua equipe descobriram que as razões de isótopos de estrôncio nos otólitos de peixes de dois lagos da Carolina do Norte - ambos os quais haviam recebido efluentes de tanques de cinzas de carvão em usinas de energia próximas - correspondiam às razões de isótopos de estrôncio em amostras coletadas de sedimentos no fundo do lagos.

"Isso mostra que os otólitos podem ser usados ​​como traçadores biogênicos para avaliar o potencial de impactos ecológicos dos fluxos de resíduos de cinzas de carvão em águas afetadas, "disse Brandt, que agora é pesquisador de pós-doutorado no U.S. Geological Survey. "Embora o estrôncio se comporte de maneira diferente dos elementos tóxicos em efluentes de cinzas de carvão, isso nos ajuda a conectar altos níveis desses elementos de volta à fonte de contaminação. "

O estrôncio é um oligoelemento natural no carvão que retém proporções isotópicas únicas, mesmo depois que o carvão é queimado e as cinzas de carvão entram em contato com um ambiente aquático.

Estudos anteriores usaram razões de isótopos de estrôncio para rastrear os impactos das cinzas de carvão na qualidade da água, "mas esta é a primeira vez que conseguimos provar que eles também podem ser usados ​​como impressões digitais para rastrear os impactos das cinzas de carvão em organismos vivos, "disse Avner Vengosh, professor de geoquímica e qualidade da água na Duke's Nicholas School, que coautor do estudo.

"Isso definitivamente mostra que o estrôncio nos peixes deve ser de contaminação por cinzas de carvão, "Vengosh disse.

A equipe da Duke publicou suas descobertas revisadas por pares em 21 de novembro no jornal Cartas de ciência e tecnologia ambiental .

Os pesquisadores coletaram amostras de água de superfície e de água de poros com base em sedimentos de dois lagos da Carolina do Norte - Mayo Lake e Sutton Lake - que foram historicamente apreendidos para fornecer água de resfriamento para usinas de energia próximas e receber seus efluentes. Sutton Lake foi o local de um grande vazamento de cinza de carvão no rio Cape Fear adjacente depois que o furacão Florence causou inundações neste outono.

Os pesquisadores também coletaram amostras de água da superfície e dos poros de dois locais localizados a montante dos lagos, e de dois outros lagos - Lago Tillery e Lago Waccamaw - que não estão associados a fluxos de resíduos de cinzas de carvão. As amostras foram então analisadas em laboratório, junto com os otólitos de achigã de cada um dos lagos.

"As razões de isótopos de estrôncio nos otólitos de baixo largemouth sobrepuseram-se às proporções nas águas dos poros dos sedimentos correspondentes em todos os lagos e reservatórios, que é uma evidência convincente de que os otólitos podem servir como traçadores biogênicos de efluentes de cinzas de carvão, "disse Richard Di Giulio, a Sally Kleberg Professora de Toxicologia Ambiental na Duke, coautor do estudo.

As razões de isótopos de estrôncio nas amostras de água de superfície dos lagos nem sempre correspondem às dos otólitos de peixes e das amostras de água dos poros, Di Giulio explicou, mas isso pode ser porque as proporções da água de superfície são mais variáveis ​​ao longo do tempo.

"A descoberta deste estudo demonstra que os estudos de otólitos podem adicionar aos nossos esforços de pesquisa existentes, "disse Brandt." Os traçadores de isótopos de estrôncio à base de água apenas nos fornecem informações sobre os impactos das cinzas de carvão em um determinado momento, mas porque os otólitos crescem continuamente ao longo da vida de um peixe, poderíamos usar análises de série temporal de otólitos para determinar o momento em que ocorreram as descargas ou derramamentos de resíduos que remontam a vários anos. Isso representa uma nova direção emergente e importante na toxicologia ambiental e na pesquisa da qualidade da água. "