L'inquinamento da mercurio è un problema solitamente associato al consumo di pesce. Si consiglia alle donne incinte e ai bambini in molte parti del mondo di mangiare pesce a basso contenuto di mercurio per proteggersi dagli impatti negativi sulla salute, compresi i danni neurologici, poste da una forma particolarmente tossica di mercurio, metilmercurio.

Ma alcune persone in Cina, il più grande emettitore di mercurio del mondo, sono esposti a più metilmercurio dal riso che dal pesce. In un recente studio, abbiamo esplorato la portata di questo problema e quale direzione potrebbe andare in futuro.

Abbiamo scoperto che la traiettoria futura delle emissioni della Cina può avere un'influenza misurabile sul metilmercurio del riso del paese. Ciò ha importanti implicazioni non solo in Cina ma in tutta l'Asia, dove l'uso del carbone è in aumento e il riso è un alimento base. È anche rilevante poiché i paesi di tutto il mondo attuano la Convenzione di Minamata, un trattato globale per proteggere la salute umana e l'ambiente dal mercurio.

Perché il mercurio è un problema nel riso?

Le misurazioni del metilmercurio nel riso in Cina dai primi anni 2000 erano in aree in cui l'estrazione del mercurio e altre attività industriali portavano a livelli elevati di mercurio nel suolo che veniva poi assorbito dalle piante di riso. Ricerche più recenti, però, ha dimostrato che il metilmercurio nel riso è elevato anche in altre zone della Cina. Ciò suggerisce che anche il mercurio nell'aria, emesso da fonti come le centrali elettriche a carbone e successivamente depositatosi sul terreno, potrebbe essere un fattore.

Per comprendere meglio il processo di accumulo di metilmercurio nel riso attraverso la deposizione, ovvero, mercurio proveniente dall'aria che piove o si deposita sulla terra:abbiamo costruito un modello al computer per analizzare l'importanza relativa del suolo e delle fonti atmosferiche del metilmercurio del riso. Quindi abbiamo proiettato come le future concentrazioni di metilmercurio potrebbero cambiare in diversi scenari di emissioni.

Le concentrazioni di metilmercurio nel riso sono inferiori a quelle nel pesce, ma, nella Cina centrale, le persone mangiano molto più riso che pesce. Gli studi hanno calcolato che i residenti in aree con suolo contaminato da mercurio consumano più metilmercurio rispetto alla dose di riferimento dell'EPA degli Stati Uniti di 0,1 microgrammi di metilmercurio per chilogrammo di peso corporeo al giorno, un livello impostato per proteggere da esiti negativi per la salute come un quoziente intellettivo ridotto. Dati recenti suggeriscono che altri impatti sullo sviluppo neurologico del metilmercurio potrebbero verificarsi a livelli inferiori alla dose di riferimento. Pochi studi sulla salute, però, hanno esaminato specificamente gli impatti dell'esposizione al metilmercurio sui consumatori di riso.

Per identificare la potenziale portata del problema, abbiamo confrontato le aree della Cina in cui si prevede che la deposizione di mercurio sia elevata sulla base di modelli di mercurio, con mappe di produzione del riso. Abbiamo scoperto che le province con un'elevata deposizione di mercurio producono anche notevoli quantità di riso. Sette province della Cina centrale (Henan, Anhui, Jiangxi, Hunan, Guizhou, Chongqing e Hubei) rappresentano il 48% della produzione cinese di riso e ricevono quasi il doppio della deposizione atmosferica di mercurio rispetto al resto della Cina.

Abbiamo calcolato che la deposizione di mercurio potrebbe aumentare di quasi il 90% o diminuire del 60% entro il 2050, a seconda delle politiche e delle tecnologie future.

Il nostro approccio alla modellazione

Per capire come il mercurio dall'atmosfera potrebbe essere incorporato nel riso come metilmercurio, abbiamo costruito un modello per simulare il mercurio nelle risaie. Il metilmercurio è prodotto nell'ambiente dall'attività biologica - in particolare, da batteri. Spesso, ciò si verifica in ambienti allagati come zone umide e sedimenti. Allo stesso modo, le risaie vengono mantenute allagate durante la stagione di crescita, e l'ambiente ricco di sostanze nutritive creato dalle radici del riso supporta sia la crescita batterica che la produzione di metilmercurio.

Il nostro modello di risaia simula come il mercurio cambia forma, accumula e si converte in metilmercurio in diverse parti dell'ecosistema, anche in acqua, il suolo e le piante di riso.

Nel nostro modello, il mercurio entra nell'acqua stagnante allagata tramite processi di deposizione e irrigazione, e poi si muove tra le acque, suolo e piante. Dopo aver inizializzato e calibrato il modello, lo abbiamo eseguito per la durata tipica di cinque mesi dalla semina delle piantine alla raccolta del riso e abbiamo confrontato i nostri risultati con le misurazioni del mercurio nel riso dalla Cina. Abbiamo anche condotto diverse simulazioni con diverse deposizioni atmosferiche e concentrazioni di mercurio nel suolo.

Nonostante la sua semplicità, il nostro modello è stato in grado di riprodurre come le concentrazioni di metilmercurio nel riso variano nelle diverse province cinesi. Il nostro modello è stato in grado di riflettere con precisione come concentrazioni più elevate di mercurio nel suolo hanno portato a concentrazioni più elevate nel riso.

Ma il suolo non era l'intera storia. Anche il mercurio dell'acqua – che può provenire dall'acqua allagata nelle risaie o dall'acqua contenuta nel terreno – può influenzare le concentrazioni nel riso. Quanto dipende dalle velocità relative dei diversi processi all'interno del suolo e dell'acqua. In alcune condizioni, una parte del mercurio nel riso può provenire dal mercurio nell'atmosfera, una volta che il mercurio si è depositato nella risaia. Ciò ha suggerito che la modifica delle emissioni di mercurio potrebbe potenzialmente influenzare le concentrazioni nel riso.

Le emissioni future possono influenzare il riso

Come cambieranno in futuro i tassi di mercurio nel riso?

Abbiamo esaminato uno scenario ad alta emissione, che non presuppone nuove politiche per controllare le emissioni di mercurio entro il 2050, e uno scenario a basse emissioni, dove la Cina usa meno carbone e le centrali elettriche a carbone hanno controlli avanzati sulle emissioni di mercurio. Le concentrazioni medie di metilmercurio del riso cinese sono aumentate del 13% nello scenario alto e sono diminuite del 18% nello scenario basso. Le regioni in cui il metilmercurio del riso è diminuito maggiormente sotto severi controlli politici erano nella Cina centrale, dove la produzione di riso è elevata e il riso è un'importante fonte di esposizione al metilmercurio.

La gestione delle concentrazioni di mercurio nel riso richiede quindi un approccio integrato, affrontare sia la deposizione che la contaminazione del suolo e dell'acqua. Anche la comprensione delle condizioni locali è importante:altri fattori ambientali non catturati dal nostro modello, come l'acidità del suolo, può anche influenzare la produzione e l'accumulo di metilmercurio nel riso.

Anche diverse strategie di produzione del riso possono aiutare, ad esempio alternare cicli di bagnatura ed essiccazione nella coltivazione del riso può ridurre il consumo di acqua e le emissioni di metano, nonché le concentrazioni di metilmercurio del riso.

I nostri scenari probabilmente sottovalutano i potenziali benefici per la salute dei controlli della Convenzione di Minamata in Cina, che è parte della Convenzione. Includiamo nei nostri scenari solo i cambiamenti nelle emissioni nell'aria derivanti dalla produzione di energia, mentre la Convenzione controlla le emissioni di altri settori, vieta l'estrazione del mercurio e affronta i siti contaminati e le emissioni di terra e acqua.

La riduzione del mercurio potrebbe essere vantaggiosa anche per altri paesi produttori di riso, ma al momento, ci sono pochi dati disponibili al di fuori della Cina. Però, la nostra ricerca suggerisce che il problema del mercurio non è solo una storia di pesce e che gli sforzi politici possono davvero fare la differenza.

Questo articolo è stato originariamente pubblicato su The Conversation. Leggi l'articolo originale.