I ricercatori hanno scoperto che il permafrost nell'emisfero settentrionale immagazzina enormi quantità di mercurio naturale, una scoperta con implicazioni significative per la salute umana e gli ecosistemi in tutto il mondo.

In un nuovo studio, gli scienziati hanno misurato le concentrazioni di mercurio nei nuclei di permafrost dell'Alaska e hanno stimato quanto mercurio è stato intrappolato nel permafrost a nord dell'equatore dall'ultima era glaciale.

Lo studio rivela che i suoli del permafrost settentrionale sono il più grande serbatoio di mercurio del pianeta, immagazzinando quasi il doppio di mercurio rispetto a tutti gli altri terreni, l'oceano e l'atmosfera insieme.

Il nuovo studio è stato pubblicato oggi in Lettere di ricerca geofisica , una rivista dell'American Geophysical Union.

"Questa scoperta è un punto di svolta, "ha detto Paul Schuster, un idrologo presso il Geological Survey degli Stati Uniti a Boulder, Colorado e autore principale del nuovo studio. "Abbiamo quantificato un pool di mercurio che non era stato fatto in precedenza, e i risultati hanno profonde implicazioni per una migliore comprensione del ciclo globale del mercurio".

Temperature dell'aria più calde dovute ai cambiamenti climatici potrebbero scongelare gran parte dello strato di permafrost esistente nell'emisfero settentrionale. Questo scongelamento del permafrost potrebbe rilasciare una grande quantità di mercurio che potrebbe potenzialmente influenzare gli ecosistemi di tutto il mondo. Il mercurio si accumula nelle catene alimentari acquatiche e terrestri, e ha effetti neurologici e riproduttivi dannosi sugli animali.

"Non ci sarebbero problemi ambientali se tutto rimanesse congelato, ma sappiamo che la Terra si sta riscaldando, "Ha detto Schuster. "Sebbene la misurazione del tasso di disgelo del permafrost non facesse parte di questo studio, lo scongelamento del permafrost fornisce un potenziale per il rilascio di mercurio, questa è solo fisica".

Le nuove scoperte hanno importanti implicazioni per comprendere come la Terra immagazzina il mercurio e per la salute umana e ambientale, secondo James Shanley, un idrologo ricercatore presso l'US Geological Survey di Montpelier, Vermont, che non era coinvolto nella nuova ricerca.

"Questo studio è molto nuovo e fa una grande scoperta in un'area che in precedenza era un po' ignorata, "Ha detto Shanley. "Dimostra che il permafrost rappresenta un'enorme fonte di mercurio, e se si scongela a causa del cambiamento climatico, il mercurio potrebbe essere rilasciato e potrebbe aumentare significativamente il carico globale di mercurio".

Affrontare una domanda sconosciuta

Il mercurio naturale presente nell'atmosfera si lega al materiale organico del suolo, viene sepolto dai sedimenti, e si congela nel permafrost, dove rimane intrappolato per migliaia di anni a meno che non venga liberato da cambiamenti come il disgelo del permafrost.

Il team di Schuster ha determinato la quantità totale di mercurio rinchiuso nel permafrost utilizzando i dati sul campo. Tra il 2004 e il 2012 gli autori dello studio hanno perforato 13 carote di terreno di permafrost da vari siti in Alaska, e misurato le quantità totali di mercurio e carbonio in ciascun nucleo. Hanno selezionato siti con una vasta gamma di caratteristiche del suolo per rappresentare al meglio il permafrost presente in tutto l'emisfero settentrionale.

Schuster e i suoi colleghi hanno scoperto che le loro misurazioni erano coerenti con i dati pubblicati sul mercurio nei suoli non permafrost e permafrost provenienti da migliaia di altri siti in tutto il mondo. Hanno quindi utilizzato i valori osservati per calcolare la quantità totale di mercurio immagazzinata nel permafrost nell'emisfero settentrionale e creare una mappa delle concentrazioni di mercurio nella regione.

Lo studio ha trovato circa 793 gigagrammi, o più di 15 milioni di galloni, di mercurio è congelato nel suolo del permafrost settentrionale. È circa 10 volte la quantità di tutte le emissioni di mercurio causate dall'uomo negli ultimi 30 anni, sulla base delle stime delle emissioni del 2016.

Lo studio ha anche scoperto che tutto il terreno congelato e non congelato nelle regioni settentrionali del permafrost contiene una combinazione di 1, 656 gigagrammi di mercurio, rendendolo il più grande serbatoio conosciuto di mercurio del pianeta. Questa piscina ospita quasi il doppio di mercurio rispetto ai terreni al di fuori della regione settentrionale del permafrost, l'oceano e l'atmosfera insieme.

Gli effetti del mercurio rilasciato

Gli scienziati non sono ancora sicuri di quanto del mercurio immagazzinato influenzerebbe gli ecosistemi se il permafrost dovesse scongelarsi. Una delle principali domande riguarda la quantità di mercurio che fuoriesce dal terreno nei corsi d'acqua circostanti, secondo Steve Sebestyen, un idrologo ricercatore presso l'USDA Forest Service a Grand Rapids, Minnesota, che non era coinvolto nella nuova ricerca.

Se il mercurio viene trasportato attraverso corsi d'acqua, potrebbe essere assorbito da microrganismi e trasformato in metilmercurio, Egli ha detto. Questa forma di mercurio è una tossina pericolosa che provoca effetti neurologici negli animali che vanno dalla disabilità motoria ai difetti congeniti.

"C'è un significativo aspetto sociale e di salute umana in questo studio, " Ha detto Sebestyen. "Le conseguenze di questo mercurio rilasciato nell'ambiente sono potenzialmente enormi perché il mercurio ha effetti sulla salute degli organismi e può viaggiare lungo la catena alimentare, influendo negativamente sulle comunità native e su altre comunità".

Edda Mutter, direttore scientifico per il Consiglio inter-tribale del bacino idrografico del fiume Yukon, ha affermato che il nuovo studio dimostra che lo scongelamento del permafrost potrebbe avere gravi conseguenze per gli ecosistemi locali e le comunità indigene nell'emisfero settentrionale.

"Le comunità rurali dell'Alaska e di altre aree settentrionali hanno uno stile di vita di sussistenza, rendendoli vulnerabili al metilmercurio che contamina le loro scorte di cibo, " Mutter ha detto. "Le fonti di cibo sono importanti per la salute spirituale e culturale dei nativi, quindi questo studio ha importanti implicazioni sanitarie ed economiche per questa regione del mondo".

Il rilascio di mercurio potrebbe anche avere conseguenze globali di vasta portata, secondo Shanley. Il mercurio rilasciato nell'atmosfera può percorrere grandi distanze e potrebbe influenzare comunità ed ecosistemi a migliaia di chilometri di distanza dal sito di rilascio, Egli ha detto.

Schuster crede che la ricerca del suo team offra ai politici e agli scienziati nuovi numeri con cui lavorare e calibrare i loro modelli mentre iniziano a studiare questo nuovo fenomeno in modo più dettagliato. Intende rilasciare un altro studio che modellizza il rilascio di mercurio dal permafrost a causa del cambiamento climatico, e ha affermato che questo lavoro cambia la prospettiva degli scienziati sul ciclo globale del mercurio.

"Il 24 per cento di tutto il suolo al di sopra dell'equatore è permafrost, e ha questa enorme pozza di mercurio rinchiuso, " ha detto. "Cosa succede se il permafrost si scioglie? Fino a che punto il mercurio percorrerà la catena alimentare? Queste sono domande generali a cui dobbiamo rispondere".