As carcaças de peixes que afundam nas águas próximas à superfície trazem poluição tóxica de mercúrio para as partes mais remotas e inacessíveis dos oceanos do mundo, incluindo o ponto mais profundo de todos eles:o 36, Fossa das Marianas, com 300 metros de profundidade, no noroeste do Pacífico.

E a maior parte desse mercúrio começou sua longa jornada para as trincheiras do fundo do mar como emissões atmosféricas de usinas movidas a carvão, operações de mineração, fábricas de cimento, incineradores e outras atividades humanas.

Essas são duas das principais conclusões de uma equipe de pesquisa liderada pela Universidade de Michigan que analisou a composição isotópica do mercúrio em peixes e crustáceos coletados no fundo de duas trincheiras de águas profundas no Pacífico. A equipe relata suas descobertas em um estudo programado para publicação em 16 de novembro em Proceedings of the National Academy of Sciences .

"Mercúrio que acreditamos ter estado na estratosfera agora está na trincheira mais profunda da Terra, "disse o geoquímico ambiental da U-M Joel Blum, autor principal do PNAS papel e professor do Departamento de Ciências da Terra e Ambientais da U-M.

"Era amplamente considerado que o mercúrio antropogênico estava restrito principalmente ao 1 superior, 000 metros dos oceanos, mas descobrimos que, embora parte do mercúrio nessas trincheiras no fundo do mar tenha uma origem natural, é provável que a maior parte venha da atividade humana. "

Em uma reunião científica em junho, A equipe de Blum e um grupo de pesquisa liderado por chineses relataram de forma independente a detecção de mercúrio de origem humana em organismos das trincheiras do fundo do mar.

Os pesquisadores chineses, que publicou suas descobertas em 7 de julho no jornal Nature Communications , concluiu que o mercúrio chega às trincheiras do fundo do mar pegando uma carona em partículas microscópicas de matéria orgânica que afunda - incluindo material fecal e plâncton morto - que chove constantemente dos oceanos superiores.

Mas em seu PNAS papel, Blum e seus colegas sugerem que uma explicação mais provável é que a carniça dos peixes que se alimentam na parte superior do oceano leva a maior parte do mercúrio para as trincheiras.

Por que importa se o mercúrio das trincheiras do fundo do mar veio de carcaças de peixes que afundam ou da chuva constante de pequenos fragmentos de detritos?

Porque os cientistas e legisladores querem saber como as mudanças nas emissões globais de mercúrio afetarão os níveis encontrados nos frutos do mar. Embora as emissões de mercúrio tenham diminuído nos últimos anos na América do Norte e na Europa, China e Índia continuam a expandir seu uso de carvão, e as emissões de mercúrio em escala global estão aumentando.

Para determinar como os frutos do mar provavelmente serão afetados, os pesquisadores contam com modelos globais. E refinar esses modelos requer a compreensão mais clara possível de como o mercúrio circula dentro dos oceanos e entre os oceanos e a atmosfera, de acordo com Blum.

"Sim, comemos peixes capturados em águas mais rasas, não de trincheiras no fundo do mar, "disse ele." No entanto, precisamos entender o ciclo do mercúrio em todo o oceano para sermos capazes de modelar mudanças futuras no oceano próximo à superfície. "

Mercúrio é um elemento que ocorre naturalmente, mas mais de 2, 000 toneladas métricas dele são emitidas para a atmosfera a cada ano a partir de atividades humanas. Este mercúrio inorgânico pode viajar milhares de quilômetros antes de ser depositado nas superfícies terrestres e oceânicas, onde os microorganismos convertem parte dele em metilmercúrio, uma forma orgânica altamente tóxica que pode se acumular nos peixes a níveis que são prejudiciais aos seres humanos e à vida selvagem.

Os efeitos em humanos podem incluir danos ao sistema nervoso central, o coração e o sistema imunológico. Os cérebros em desenvolvimento de fetos e crianças pequenas são especialmente vulneráveis.

Em seu estudo, Blum e seus colegas analisaram a composição isotópica do metilmercúrio dos tecidos de peixes-caracol e crustáceos chamados anfípodes coletados em profundidades de até 33, 630 pés na Fossa das Marianas, no noroeste do Pacífico, sudoeste de Guam. Outras amostras foram coletadas em profundidades de até 32, 250 metros na Fossa Kermadec, no sudoeste do Pacífico, nordeste da Nova Zelândia.

"Essas amostras foram difíceis de adquirir, dadas as grandes profundidades e altas pressões das trincheiras, "disse o co-autor do estudo Jeffrey Drazen, oceanógrafo da Universidade do Havaí. "As trincheiras são alguns dos ecossistemas menos estudados da Terra, e o caracol Mariana só foi descoberto em 2014. ”

Mercúrio tem sete isótopos estáveis ​​(não radioativos), e a proporção dos diferentes isótopos fornece uma assinatura química única, ou impressão digital, que pode ser usado como uma ferramenta de diagnóstico para comparar amostras ambientais de vários locais.

Os pesquisadores usaram essas técnicas de impressão digital - muitas das quais foram desenvolvidas no laboratório de Blum - para determinar que o mercúrio dos anfípodes e peixes-caracol das trincheiras profundas tinha uma assinatura química que combinava com o mercúrio de uma ampla gama de espécies de peixes no Pacífico central que alimentar a profundidades de cerca de 500 metros (1, 640 pés). Esses peixes do Pacífico central foram analisados ​​por Blum e seus colegas durante um estudo anterior.

Ao mesmo tempo, eles descobriram que a composição isotópica do mercúrio no afundamento de partículas de detritos, o mecanismo de entrega preferido pela equipe chinesa, não corresponde à assinatura química de mercúrio nos organismos da trincheira, de acordo com Blum e seus colegas.

Eles concluíram que a maior parte do mercúrio nos organismos da trincheira era transportada para lá nas carcaças de peixes que se alimentam em águas próximas à superfície iluminadas pelo sol, onde a maior parte do mercúrio vem de fontes antropogênicas.

"Estudamos a biota da trincheira porque eles vivem no lugar mais profundo e remoto da Terra, e esperávamos que o mercúrio fosse quase exclusivamente de origem geológica, isto é, de fontes vulcânicas de alto mar, "Blum disse." Nossa descoberta mais surpreendente foi que encontramos mercúrio em organismos de fossas profundas que mostram evidências de sua origem na zona da superfície iluminada pelo sol do oceano. "

O mercúrio antropogênico entra nos oceanos por meio da chuva, deposição seca de poeira levada pelo vento, e escoamento de rios e estuários.

"As trincheiras no fundo do mar têm sido vistas como ecossistemas intocados imaculados pelas atividades humanas. Mas estudos recentes encontraram traços de chumbo antropogênico, carbono-14 de testes de armas nucleares, e poluentes orgânicos persistentes, como PCBs em organismos que vivem até mesmo na parte mais profunda do oceano, que é conhecida como zona de hadal, "Drazen disse.

As últimas descobertas de mercúrio fornecem mais um exemplo de atividades humanas que afetam as teias alimentares nos ecossistemas marinhos mais remotos da Terra.

O título do estudo é "Isótopos de mercúrio identificam mercúrio marinho próximo à superfície na biota de trincheiras do fundo do mar."