Nova abordagem para monitorar a qualidade da água doce pode identificar fontes de poluição e prever seus efeitos
Observando a composição de moléculas individuais em amostras de água, os pesquisadores podem identificar fontes de poluição. Crédito:Sophie Guillaume A origem dos poluentes nos rios e lagos de água doce pode agora ser identificada através de uma nova análise abrangente da qualidade da água, de acordo com cientistas da Universidade de Cambridge e da Universidade de Trent, no Canadá.
Micropartículas de pneus de automóveis, pesticidas de campos agrícolas e toxinas de proliferação de algas nocivas são apenas alguns dos produtos químicos orgânicos que podem ser detectados usando a nova abordagem, que também indica o impacto que esses produtos químicos provavelmente terão em um determinado rio ou lago. .
É importante ressaltar que a abordagem também pode apontar a origem de matéria orgânica específica dissolvida na água, pois possui composição distinta dependendo de sua origem.
Ele usa uma técnica chamada espectrometria de massa de alta resolução para analisar amostras de água:em uma hora isso fornece uma visão abrangente de todas as moléculas orgânicas presentes. O artigo foi publicado na revista Science .
O pesquisador Yu Huang, em Brighton, coleta amostras para análise da saúde da água doce. Crédito:Jeremy Fonvielle/ Universidade de Cambridge
A qualidade da água é fortemente determinada pela diversidade de matéria orgânica nela dissolvida - denominada "quimiodiversidade". Os cientistas afirmam que os milhares de diferentes compostos orgânicos dissolvidos podem manter os ecossistemas de água doce saudáveis, ou contribuir para o seu declínio, dependendo da mistura presente.
"As abordagens tradicionais para monitorar a qualidade da água envolvem realizar muitas medições diferentes com muitos dispositivos, o que leva muito tempo. Nossa técnica é uma maneira muito simples de obter uma visão abrangente do que está acontecendo em um rio ou lago específico", disse Jérémy. Fonvielle, pesquisadora do Departamento de Bioquímica da Universidade de Cambridge e coautora do artigo.
Para compreender o que impulsiona esta quimiodiversidade, a equipa revisou estudos de matéria orgânica dissolvida em amostras de água doce de rios e lagos em toda a Europa e no norte do Canadá.
A matéria orgânica dissolvida é extraída de amostras de água doce, antes de medir a diversidade das moléculas. Crédito:Jeremy Fonvielle/Universidade de Cambridge
Por exemplo, a análise da água do Lago Erie, no Canadá, revelou elevados níveis de poluição por fósforo. Ao observar a composição de moléculas individuais na amostra de água, os investigadores identificaram as actividades agrícolas como a fonte desta poluição, e não o efluente das águas residuais.
"Considerando que antes podíamos medir a quantidade de poluição orgânica por nitrogênio ou fósforo em um rio, não conseguíamos realmente identificar de onde vinha a poluição. Com nossa nova abordagem, podemos usar a impressão digital molecular única de diferentes fontes de poluição em água doce para identificar sua fonte", disse o Dr. Andrew Tanentzap, da Escola de Meio Ambiente da Universidade de Trent, coautor do relatório.
As abordagens tradicionais envolvem a medição separada de muitos indicadores da saúde do ecossistema, tais como o nível de nutrientes orgânicos ou poluentes específicos como o azoto. Estes podem indicar o estado da água, mas não a razão pela qual este estado surgiu.
A matéria orgânica dissolvida é uma das misturas mais complexas da Terra. Consiste em milhares de moléculas individuais, cada uma com propriedades únicas. Esta matéria influencia muitos processos em rios e lagos, incluindo a ciclagem de nutrientes, o armazenamento de carbono, a absorção de luz e as interacções da cadeia alimentar – que em conjunto determinam a função do ecossistema.
Para compreender o que impulsiona a quimiodiversidade, a equipa revisou estudos de matéria orgânica dissolvida em amostras de água doce de rios e lagos em toda a Europa e no norte do Canadá. Crédito:Jeremy Fonvielle/ Universidade de Cambridge
As fontes de matéria orgânica dissolvida em água doce incluem escoamento urbano, escoamento agrícola, aerossóis e incêndios florestais.
“É possível monitorar a saúde da água doce através da diversidade de compostos presentes. Nossa abordagem pode, e está sendo implementada em todo o Reino Unido”, disse Tanentzap.
Fonvielle irá agora aplicar esta técnica à análise de amostras de água de valas de drenagem de terras agrícolas em Fens, como parte de um projeto executado pelo Centro de Regeneração de Paisagem da Universidade de Cambridge para compreender a saúde da água doce nesta paisagem agrícola.
