science >> Wetenschap >  >> Natuur

Onderzoek naar de hoeveelheid kwik en stof uit de Sahara op de Canarische Eilanden

Eén steekproefeindpunt, met de vulkaan Teide op de achtergrond. Krediet:Universiteit van Manitoba

Mercurius – de beroemde vloeistof, beroemde giftige metaal - is een verontreiniging met een wereldwijde reikwijdte. Natuurlijk, het mooie van het bestuderen van wereldwijde verontreinigingen is dat je de wereld te zien krijgt. Als je me een jaar geleden had gevraagd of ik naar de Canarische Eilanden wilde, mijn antwoord zou een diepe zucht zijn geweest, een gemompeld "ja, " en een weemoedige blik naar de horizon. Stel je voor hoe blij ik ben te ontdekken dat er legitieme wetenschappelijke redenen zijn om naar spectaculaire tropische locaties te reizen.

de kanaries, technisch deel van Spanje, zitten ongeveer 100 km uit de kust van Marokko. Ze zijn een kleine, geïsoleerde eilandengroep met een belangrijk weerstation - Izaña, waar meer dan een eeuw aan meteorologische gegevens zijn verzameld. De unieke locatie van Izaña maakt directe studie mogelijk van luchtmassa's en stofstormen die vanuit de Sahara naar het westen reizen; het was onze uitvalsbasis op het eiland Tenerife, en staat op slechts een paar kilometer van de Teide, een gigantische vulkaan.

Tenerife is schrikbarend gevarieerd. De westelijke oevers van het eiland staan ​​open voor de Atlantische Oceaan, en dus voorspelbaar gehuld in een wolk. De oostelijke oevers, echter, worden voortdurend gebaad in droge Sahara-lucht. Als je een vogelperspectief hebt, het verschil is opvallend.

Als de wind sterk genoeg is, wolken stromen over bergtoppen en stromen naar valleien als stromend water. Deze omstandigheden leiden tot een plaats die 'het betoverde bos' wordt genoemd. Als wetenschapper, Ik kan binnen een betrouwbaarheidsinterval van 95% zeggen dat het vol spoken zit.

Natuurlijk, we waren er niet om over geesten te leren (nog steeds aan het rondkijken voor financiering). We waren in Tenerife om meer te weten te komen over kwik, en we zijn specifiek geïnteresseerd in de rol die Saharastof speelt bij het transport ervan.

Eerder onderzoek in Izaña bracht verstoringen aan het licht in de dagelijkse kwikcyclus wanneer stofstormen uit Afrika binnenstromen. Fijnstofgebonden kwik neemt sterk toe, net als elementair gasvormig kwik, een krachtige neurotoxische stof. Dit wijst op het stof zelf als mogelijke bron voor zowel gasvormig als fijnstofgebonden kwik. Aangezien wordt aangenomen dat de Sahara verantwoordelijk is voor 50-55% van de wereldwijde stofemissies, Saharastof kan een belangrijke kwikbron zijn voor terrestrische en mariene ecosystemen wereldwijd.

Hoe bepalen we of Saharastof een kwikbron is? We zullen, eerst verzamelen we het stof zelf. Het dak van Izaña is een ideale locatie om luchtfilters op te zetten en te wachten op stofstormen. Guangyi, een onlangs geslagen Ph.D., een simpele maar effectieve opzet had bedacht.

Hier hebben we een collectie pompen, kwik vallen, en filters. Het systeem is ontworpen om kwik zowel uit de lucht zelf, en verzamel stof op de filters. Izaña is ideaal voor het verzamelen van kwik dat afkomstig is uit de atmosfeer, omdat Tenerife zich in een stabiele temperatuuromkering bevindt. Warm, droge lucht die vanaf de evenaar omhoog circuleert, houdt koelere zeelucht eronder vast; dit proces zou ook het kwik dat vrijkomt uit het land en de oceaan moeten beperken tot de mariene laag. Izaña, op meer dan 2300 m, zit goed in de droge luchtlaag, een gebied dat de vrije troposfeer wordt genoemd. Kwik dat op deze hoogte is verzameld, is hoogstwaarschijnlijk afkomstig uit de vrije troposfeer zelf, de stratosfeer, of Saharastof.

Het verzamelen van echt Sahara-stof voor analyse is allemaal goed en wel, maar we moeten nog steeds mogelijke alternatieve bronnen van aerosolen en kwik karakteriseren. In dit geval, er is één grote potentiële alternatieve bron:de vulkaan Teide. Op slechts enkele kilometers van Izaña, onze stofopvanglocatie, Teide doemt ver boven ons op (3700 m) en kan elk materiaal dat we analyseren besmetten. Om te bepalen of de vulkaan bijdraagt ​​aan de kwikbelasting, we hebben een transect opgezet tussen Teide en Izaña en hebben vervolgens grond bemonsterd (waar uiteindelijk stof wordt afgezet), lokale planten (spartocytisus supranubius, een endemische maar niet beschermde bezemsoort), en rotsen (moedermateriaal). Toenemende kwikconcentraties dichter bij de vulkaan zouden de Teide als bron impliceren. Natuurlijk, dit bemonsteringsplan bood ons ook de mogelijkheid om een ​​paar dagen rond het Teide-park te wandelen, waar het terrein… indrukwekkend was:

Na een lange zomerdag wandelen door de hete alpenwoestijn, we zouden terugkeren naar zeeniveau, waar Santa Cruz de Tenerife op ons wachtte. Elke centimeter de tropische stad, het was een welkom, ontspannend uitstel van alle belangrijke wetenschap die in Izaña moest worden uitgevoerd.

Als de monsters die we hebben verzameld zijn verwerkt en we een beter idee hebben van de kwikconcentraties waar we naar kijken, nog een reis naar de Canarische Eilanden is waarschijnlijk in orde - ik kan niet zeggen dat ik er niet naar uitkijk. Ik ben bereid om naar zowat elk mooi eiland te gaan voor wetenschappelijke doeleinden, ten slotte.