Wetenschappers zoeken al meer dan twee decennia om uit te leggen hoe het noordpoolgebied is verontreinigd met giftige kwikvervuiling. Een nieuwe studie werpt licht op het waarschijnlijke proces, terwijl het waarschuwt voor de gevaren voor mens en milieu.

Als je een gebied op aarde zou moeten kiezen dat beschut is tegen door de mens veroorzaakte vervuiling, de Arctische toendra, een enorm noordelijk ecosysteem rond de Noordelijke IJszee, zou een goed begin zijn. Toch is het gebied verontreinigd met het zeer giftige metaalkwik waarvan bekend is dat het uit de bodem in rivieren en uiteindelijk in de Noordelijke IJszee lekt. het waterleven verontreinigen waar inheemse gemeenschappen op vertrouwen om te overleven.

De kwikcyclus begrijpen

Geïndustrialiseerde landen en ontwikkelingslanden stoten jaarlijks ongeveer 2 000 ton kwik uit in de atmosfeer. Deze kwikemissies zijn er in verschillende vormen, zoals geoxideerd kwik, bekend als Hg(II) en gasvormig elementair kwik, of Hg(0). De eerste heeft de neiging om dicht bij de emissiebron te blijven, terwijl de laatste wereldwijd kan reizen.

Wetenschappers die het fenomeen bestuderen, met bijdragen van het door de EU gefinancierde project MEROXRE, vorig jaar in het tijdschrift geschreven Natuur beschreven hoe ze het hele jaar door gegevens verzamelen, met behulp van een lab opgezet op de toendra. Door kwikniveaus te meten en chemische analyses uit te voeren, de onderzoekers konden vaststellen dat Hg(0) 70 procent vertegenwoordigde van het kwik in de toendrabodem, met Hg(II) minder dan een derde.

Gezien het vermogen van Hg(0) om veel te reizen, wetenschappers zijn verbijsterd over waarom er hoge concentraties in het noordpoolgebied zouden moeten zijn. Professor Daniël Obrist, een van de auteurs van het onderzoek, schrijven in 'The Conversation' merkt op dat Hg(0) op plaatsen zonniger en warmer is, hebben de neiging om chemische reacties op te wekken, waardoor de Hg(0) wordt afgestoten.

De onderzoekers suggereren dat veel van het kwik wordt geabsorbeerd uit de atmosfeer in de bladeren van de toendravegetatie, net als kooldioxide, tijdens het kleine venster van plantengroei wanneer de sneeuw smelt. Aangezien de plant dan weer maandenlang met sneeuw en ijs bedekt is, wordt het kwik in de bodem vastgelegd, beschermd tegen het zonlicht en de hitte die de chemische reacties kunnen veroorzaken, waardoor het weer in de lucht kan komen.

Wanneer de planten bladeren afwerpen of afsterven, het kwik wordt dan direct in de bodem afgezet, wat verklaart waarom de afvoer van de toendrabodem naar de Noordelijke IJszee verantwoordelijk is voor de helft tot tweederde van de totale kwikafzettingen in de Noordelijke IJszee. In de oceaan, het kwik kan worden omgezet in organisch methylkwik, die zeer giftig is en in de aquatische voedselketen kan terechtkomen.

De unieke bijdrage van het door de EU gefinancierde MEROXRE-project was het meten van stabiele kwikisotopen, een techniek waarmee het team verschillende bronnen van kwik in de atmosfeer kon identificeren, sneeuwpak, vegetatie en bodems. Deze metingen bevestigden verder de dominantie van Hg(0), wat suggereert dat de Arctische toendra een mogelijk wereldwijd significante kwikput is.

De bevindingen van het team hebben de theorieën dat kwikvervuiling te wijten was aan regen en sneeuw of door zeezout veroorzaakte chemische cycli van kwik in de Arctische toendra grotendeels omvergeworpen.

Triggers voor klimaatverandering vermijden

In het noordpoolgebied zijn hoge niveaus van kwik gevonden in beluga-walvissen, ijsberen, zeehonden, vis, adelaars en andere vogels. Dit heeft gevolgen voor mensen, vooral de lokale Inuit die hun voedsel halen uit traditionele jacht- en vispraktijken. Het is bekend dat langdurige blootstelling aan hoge niveaus van kwik kan leiden tot neurologische en cardiovasculaire problemen.

Hoewel het bestuderen van de mogelijke effecten van klimaatverandering buiten het bestek van het project viel, de onderzoekers wijzen erop dat de opwarming van de aarde kan leiden tot het vrijkomen van gesekwestreerd kwik, momenteel gevangen in de permafrost, nog meer lozen in de Arctische wateren. Prof. Obrist wijst erop dat er meer werk aan de winkel is om een ​​beter begrip van planten en bodemopname van Hg(0) te ontwikkelen, en de impact op het milieu, regelgevers helpen, beleidsmakers en initiatieven zoals het Minamata-verdrag, risico's verminderen.