Momenteel blijft de hoeveelheid thallium (elementsymbool TI), dat wordt beschouwd als het meest giftige metaal voor zoogdieren, laag in het Oostzeewater. Het onderzoek suggereert echter dat de hoeveelheid thallium zou kunnen toenemen als gevolg van verdere antropogene of door de mens veroorzaakte activiteiten, of als gevolg van natuurlijke of menselijke re-oxygenatie van de Oostzee, waardoor de zee minder sulfiderijk zou kunnen worden.

Een groot deel van het thallium in de Oostzee, het grootste door de mens veroorzaakte hypoxische gebied op aarde, hoopt zich op in het sediment dankzij de overvloedige sulfidemineralen.

"Antropogene activiteiten laten jaarlijks aanzienlijke hoeveelheden giftig thallium vrijkomen. Deze studie bewijst een toename in de hoeveelheid thallium die door antropogene bronnen in de Oostzee wordt afgeleverd sinds ongeveer 1947", aldus het tijdschriftartikel "Antropogene forcering van de thalliumcyclus in de Oostzee." " gepubliceerd in Environmental Science &Technology .

“Mensen laten veel thallium vrij in de Oostzee, en mensen moeten zich daarvan bewust worden gemaakt. Als dit zo doorgaat – of als we de chemie van de Oostzee in de toekomst verder veranderen of als deze op natuurlijke wijze verandert – dan zou meer thallium kunnen ontstaan. Dat zou zorgwekkend zijn vanwege de toxiciteit ervan”, zegt Chadlin Ostrander, hoofdauteur van het artikel, dat hij uitvoerde als postdoctoraal onderzoeker bij de afdeling Mariene Chemie en Geochemie van de WHOI. Momenteel is hij assistent-professor bij de afdeling Geologie en Geofysica van de Universiteit van Utah.

Voor het onderzoek wilden de onderzoekers beter begrijpen hoe thallium en zijn twee stabiele isotopen ²⁰³ Tl en ²⁰⁵ Er wordt gefietst in de Oostzee. Om moderne thalliumcycli te onderscheiden, werden concentratie- en isotoopverhoudingsgegevens verzameld uit zeewater- en ondiepe sedimentkernmonsters. Om de thalliumcyclus verder terug in de tijd te reconstrueren, hebben de onderzoekers hun korte kernmonsters aangevuld met een langere sedimentkern die eerder was verzameld nabij een van de diepste delen van de zee.

Ze ontdekten dat het Oostzeewater in ²⁰⁵ aanzienlijk verrijkt was Tl dan voorspeld. Deze verrijking begon rond 1940 tot 1947 volgens de langere sedimentkern.

Het zou "zeer toevallig" zijn als de ²⁰⁵ Deze toename hield geen verband met de ‘bijna gelijktijdige trends die verband houden met antropogene activiteiten’, stelt het artikel.

Hoewel de exacte bronnen van de toename van thallium nog niet bekend zijn, geeft het artikel aan dat de regionale cementproductie, die na het einde van de Tweede Wereldoorlog werd vergroot, een belangrijke rol zou kunnen spelen, naast andere mogelijke bronnen, waaronder de verbranding van steenkool en het roosteren van pyriet. , een ijzersulfide.

"Voor mij is het belangrijkste aspect van het onderzoek dat we feitelijk hebben ontdekt dat grote delen – zo niet het grootste deel – van de Oostzee vervuild zijn met het giftige metaalthallium dat afkomstig is van menselijke activiteiten rond het bassin", zegt co-auteur Sune Nielsen. een adjunct-wetenschapper bij de afdeling Geologie en Geofysica van de WHOI.

“Voor zover ik weet vormt dit het geografisch meest uitgebreide gebied van thalliumbesmetting dat ooit is gedocumenteerd. Het is al lang bekend dat de Oostzee sterk is getroffen door antropogene activiteit, niet in de laatste plaats via het steeds aanhoudende zuurstofverlies dat heeft geleid tot grote verliezen voor de visserijsector in de afgelopen decennia.

"Als Deens staatsburger volg ik het (slechte) nieuws over de Oostzee in de Deense media, en onze bevinding voegt alleen maar een nieuwe dimensie toe aan de toch al slechte omstandigheden in het bassin voor het zeeleven. Terwijl thalliumverontreiniging misschien niet de meest directe zorg is Wat het ecosysteem van de Baltische Zee betreft, twijfel ik er niet aan dat dit bijdraagt ​​aan de urgentie van de noodzaak om iets te doen om de Baltische Zee terug te brengen naar een staat waarin mensen en het leven in zee op natuurlijke wijze naast elkaar kunnen bestaan."

"Onze gegevens versterken het bewijs dat de verwijdering van thallium uit zeewater en de opslag in sedimenten streng wordt gecontroleerd door de afwezigheid van zuurstof en de aanwezigheid van sulfide", zegt co-auteur Colleen Hansel, een senior wetenschapper bij de afdeling Mariene Chemie en Geochemie van de WHOI. /P>

“Het is daarom zorgwekkend dat recente bewegingen om ‘het anoxieprobleem op te lossen’ in de Oostzee gepaard gaan met het pompen van zuurstof in de bodemwateren. Deze oxygenatie van de Oostzee zal waarschijnlijk leiden tot het vrijkomen van thallium, evenals andere sulfide-gehoste metalen zoals kwik, in het bovenliggende zeewater, waar ze kunnen bioaccumuleren tot giftige niveaus in vissen.

“Wij voorspellen, op basis van activiteiten in de regio, dat de bron van de thalliumvervuiling de historische cementproductie in de regio is. Nu de cementproductie wereldwijd blijft stijgen, zou dit onderzoek kunnen dienen om fabrikanten te waarschuwen voor de noodzaak om potentiële stroomafwaartse effecten van cementovenstof op omliggende aquatische en mariene ecosystemen.

"Deze studie benadrukt het nut van isotopen bij het identificeren van bronnen van verontreinigende stoffen voor mariene ecosystemen, wat moeilijk te ontwarren is met alleen concentratiegegevens."

Meer informatie: Chadlin M. Ostrander et al, Antropogene forcering van de thalliumcyclus in de Oostzee, Milieuwetenschappen en -technologie (2024). DOI:10.1021/acs.est.4c01487

Journaalinformatie: Milieuwetenschappen en -technologie

Aangeboden door Woods Hole Oceanographic Institution