Le carcasse di pesci che affondano nelle acque vicine alla superficie portano inquinamento tossico da mercurio nelle parti più remote e inaccessibili degli oceani del mondo, compreso il punto più profondo di tutti:il 36, Fossa delle Marianne profonda 3000 piedi nel Pacifico nordoccidentale.

E la maggior parte di quel mercurio ha iniziato il suo lungo viaggio verso le trincee del mare profondo come emissioni atmosferiche da centrali elettriche a carbone, operazioni minerarie, cementifici, inceneritori e altre attività umane.

Queste sono due delle principali conclusioni di un gruppo di ricerca guidato dall'Università del Michigan che ha analizzato la composizione isotopica del mercurio nei pesci e nei crostacei raccolti sul fondo di due fosse profonde nel Pacifico. Il team riporta i suoi risultati in uno studio la cui pubblicazione è prevista per il 16 novembre in Atti dell'Accademia Nazionale delle Scienze .

"Mercurio che crediamo fosse stato una volta nella stratosfera è ora nella fossa più profonda della Terra, ", ha detto il geochimico ambientale di U-M Joel Blum, autore principale di PNAS paper e professore presso il Dipartimento di Scienze della Terra e dell'Ambiente UM.

"Era opinione diffusa che il mercurio antropogenico fosse principalmente limitato all'1 superiore, 000 metri degli oceani, ma abbiamo scoperto che mentre una parte del mercurio in queste fosse di acque profonde ha un'origine naturale, è probabile che la maggior parte provenga dall'attività umana."

In un incontro scientifico a giugno, Il team di Blum e un gruppo di ricerca guidato dalla Cina hanno riportato in modo indipendente il rilevamento di mercurio derivato dall'uomo negli organismi delle trincee di acque profonde.

I ricercatori cinesi, che hanno pubblicato i loro risultati il ​​7 luglio sulla rivista Comunicazioni sulla natura , concluse che il mercurio raggiunge le fosse profonde facendo l'autostop su particelle microscopiche di materia organica che affonda, incluso materiale fecale e plancton morto, che piovono costantemente dagli oceani superiori.

Ma nel loro PNAS carta, Blum e i suoi colleghi suggeriscono che una spiegazione più probabile è che le carogne che affondano dai pesci che si nutrono nell'oceano superiore portano la maggior parte del mercurio alle trincee.

Perché è importante se il mercurio delle trincee d'altura provenga dall'affondamento di carcasse di pesci o dalla pioggia costante di minuscoli frammenti di detriti?

Perché scienziati e politici vogliono sapere in che modo il cambiamento delle emissioni globali di mercurio influenzerà i livelli trovati nei prodotti ittici. Mentre le emissioni di mercurio sono diminuite negli ultimi anni in Nord America e in Europa, Cina e India continuano ad espandere il loro uso di carbone, e le emissioni di mercurio su scala globale sono in aumento.

Per determinare in che modo è probabile che i frutti di mare subiscano l'impatto, i ricercatori si affidano a modelli globali. E perfezionare questi modelli richiede la comprensione più chiara possibile di come il mercurio circola negli oceani e tra gli oceani e l'atmosfera, secondo Blum.

"Sì, mangiamo pesce pescato in acque meno profonde, non da fosse profonde, " ha detto. "Tuttavia, dobbiamo capire il ciclo del mercurio attraverso l'intero oceano per essere in grado di modellare i futuri cambiamenti nell'oceano vicino alla superficie".

Il mercurio è un elemento naturale, ma più di 2, 000 tonnellate di esso vengono emesse nell'atmosfera ogni anno dalle attività umane. Questo mercurio inorganico può percorrere migliaia di chilometri prima di essere depositato sulla superficie terrestre e oceanica, dove i microrganismi ne convertono parte in metilmercurio, una forma organica altamente tossica che può accumularsi nei pesci a livelli dannosi per l'uomo e la fauna selvatica.

Gli effetti sull'uomo possono includere danni al sistema nervoso centrale, il cuore e il sistema immunitario. Il cervello in via di sviluppo dei feti e dei bambini piccoli è particolarmente vulnerabile.

Nel loro studio, Blum e i suoi colleghi hanno analizzato la composizione isotopica del metilmercurio dai tessuti di pesci lumaca e crostacei chiamati anfipodi raccolti a profondità fino a 33, 630 piedi nella Fossa delle Marianne nel nord-ovest del Pacifico, a sud-ovest di Guam. Altri campioni sono stati raccolti a profondità fino a 32, 800 piedi nella fossa Kermadec nel sud-ovest del Pacifico, nord-est della Nuova Zelanda.

"Questi campioni erano difficili da acquisire, data la grande profondità delle trincee e le alte pressioni, ", ha affermato il coautore dello studio Jeffrey Drazen, un oceanografo dell'Università delle Hawaii. "Le trincee sono alcuni degli ecosistemi meno studiati sulla Terra, e il pesce lumaca Mariana è stato scoperto solo nel 2014".

Il mercurio ha sette isotopi stabili (non radioattivi), e il rapporto tra i diversi isotopi fornisce una firma chimica unica, o impronta digitale, che può essere utilizzato come strumento diagnostico per confrontare campioni ambientali provenienti da varie località.

I ricercatori hanno usato queste tecniche di rilevamento delle impronte digitali, molte delle quali sono state sviluppate nel laboratorio di Blum, per determinare che il mercurio degli anfipodi e dei pesci lumaca delle trincee di acque profonde aveva una firma chimica che corrispondeva al mercurio di una vasta gamma di specie di pesci nel Pacifico centrale che alimentarsi a una profondità di circa 500 metri (1, 640 piedi). Questi pesci del Pacifico centrale sono stati analizzati da Blum e dai suoi colleghi durante uno studio precedente.

Allo stesso tempo, hanno scoperto che la composizione isotopica del mercurio nelle particelle di detriti che affondano, il meccanismo di consegna preferito dalla squadra cinese, non corrisponde alla firma chimica del mercurio negli organismi di trincea, secondo Blum e i suoi colleghi.

Hanno concluso che la maggior parte del mercurio negli organismi di trincea è stato trasportato lì nelle carcasse di pesci che si nutrono in acque vicine alla superficie illuminate dal sole, dove la maggior parte del mercurio proviene da fonti antropiche.

"Abbiamo studiato il biota delle trincee perché vivono nel luogo più profondo e remoto della Terra, e ci aspettavamo che il mercurio fosse quasi esclusivamente di origine geologica, cioè da sorgenti vulcaniche di acque profonde, " Blum ha detto. "La nostra scoperta più sorprendente è stata che abbiamo trovato mercurio in organismi provenienti da fosse di acque profonde che mostrano prove di origine nella zona di superficie illuminata dal sole dell'oceano".

Il mercurio antropogenico entra negli oceani attraverso la pioggia, deposizione secca di polvere trasportata dal vento, e deflusso da fiumi ed estuari.

"Le trincee di acque profonde sono state viste come ecosistemi incontaminati non contaminati dalle attività umane. Ma studi recenti hanno trovato tracce di piombo antropogenico, carbonio-14 dai test sulle armi nucleari, e inquinanti organici persistenti come i PCB negli organismi che vivono anche nella parte più profonda dell'oceano, che è conosciuta come la zona hadal, " ha detto Drazen.

Le ultime scoperte sul mercurio forniscono un altro esempio delle attività umane che hanno un impatto sulle reti alimentari negli ecosistemi marini più remoti della Terra.

Il titolo dello studio è "Gli isotopi di mercurio identificano il mercurio marino vicino alla superficie nel biota delle fosse profonde del mare".