Mentre i vulcani e gli incendi boschivi rilasciano mercurio, sono fonti relativamente piccole rispetto alla combustione del carbone, olio, e altri combustibili. Il mercurio è tossico. I microbi trasformano il mercurio in una neurotossina chiamata metilmercurio. Trasformano anche la neurotossina in mercurio inorganico. Per prevedere i livelli di mercurio inorganico e metilmercurio nell'ambiente, gli scienziati devono sapere quanto velocemente agiscono i microbi. Utilizzando nuovi esperimenti e ri-analisi di esperimenti precedenti, gli scienziati hanno sviluppato un modello che descrive la produzione di metilmercurio nel tempo. Il nuovo modello tiene conto dei processi concorrenti e si traduce in tassi di produzione più rapidi di quanto stimato in precedenza.

Con il nuovo modello, gli scienziati possono simulare la produzione e il trasporto di metilmercurio. Il modello mostra che la produzione di metilmercurio è probabilmente molto maggiore delle stime attuali. Perché è importante? Il metilmercurio ha effetti negativi sui bambini piccoli e sugli embrioni in via di sviluppo. Una migliore previsione dei livelli di mercurio aiuta gli esperti a proteggere le persone e l'ambiente.

Il mercurio è un elemento tossico che si trova naturalmente e come inquinante antropico nell'ambiente. La neurotossina monometilmercurio (MMHg) è una preoccupazione particolare perché si biomagnifica negli ambienti acquatici e ha effetti negativi sullo sviluppo dei bambini piccoli e degli embrioni in via di sviluppo. L'MMHg si forma nell'ambiente dal mercurio inorganico attraverso l'azione di microrganismi in un processo chiamato metilazione del mercurio. A causa della sua tossicità, scienziati hanno tentato, diverse volte, per misurare i tassi di metilazione del mercurio e di demetilazione dell'MMHg in vari contesti ambientali con risultati diversi. Anche negli esperimenti di laboratorio, i tassi per la metilazione del mercurio in MMHg spesso mostrano cinetiche che sono incoerenti con i modelli cinetici del primo ordine. In un nuovo studio, gli scienziati dell'Oak Ridge National Laboratory hanno utilizzato misurazioni risolte nel tempo del mercurio filtrante e dell'MMHg durante i test di metilazione/demetilazione, e hanno rianalizzato i test precedenti. Quindi hanno utilizzato un modello di assorbimento cinetico multi-sito per dimostrare che reazioni di assorbimento cinetico concorrenti possono portare a cinetiche apparenti non di primo ordine nella metilazione del mercurio e nella demetilazione dell'MMHg. Il nuovo modello può descrivere la gamma di comportamenti per i dati di metilazione/demetilazione risolti nel tempo riportati in letteratura, inclusi quelli che mostrano una cinetica non di primo ordine. Inoltre, il team ha dimostrato che trascurare i processi di assorbimento in competizione potrebbe confondere le analisi dei saggi di metilazione/demetilazione, risultando in stime costanti di tasso che sono sistematicamente distorte verso il basso. Le simulazioni della produzione e del trasporto di MMHg in un ipotetico letto di biofilm perifitonico illustrano le implicazioni del nuovo modello e dimostrano che la produzione di metilmercurio può essere significativamente diversa da quella prevista dai modelli di primo ordine a tasso singolo.