I det sydlige Stillehav overstiger menneskeskabt zink nu naturligt zink: en forurening, der risikerer at ændre balancen i marine økosystemer.

Il Sydlige Stillehav Den er praktisk talt ubeboet. Alligevel er den ikke så uberørt, som vi gerne vil tro. En undersøgelse foretaget af forskere ved ETH Zürich og GEOMAR Helmholtz Center for Oceanographic Research i Kiel kaster nyt lys over tilstanden af ​​de øverste lag i denne enorme havvidde.

Ved at studere koncentrationerne af metaller og deres isotopiske sammensætning i farvandet mellem Chile og Ny Kaledonien opdagede de, at zink fra industrien og fra forbrænding af fossile brændstoffer når verdens mest afsidesliggende oceanerKoncentrationen af ​​denne let genkendelige type zink overstiger nu betydeligt den naturligt forekommende zink. Dette risikerer at forstyrre balancen i naturlige økosystemer, startende med den marine fødekæde.

Zink: Mikronæringsstof eller farligt forurenende stof?

I naturen, det zink Det findes i mineraler, især i de klipper, der udgør jordskorpen. Det frigives i små mængder efter forvitring og erosion af klipper over en proces, der varer millioner af år. I denne naturlige form er zink et essentielt mikronæringsstof Som en aktiv komponent i mange enzymer, der regulerer plantelivet, fra klorofylproduktion til stressresistens, er det essentielt for planteplankton, grundlaget for den oceaniske fødekæde. Det er også et essentielt element for enzymer involveret i DNA-metabolisme, celledeling og immunsystemets korrekte funktion.

Jord, dyr og planter har brug for små mængder zink – en vital, langsom og tung ressource, som bevæger sig mellem klipper og organismer i en lang og afmålt cyklus. Der er dog en anden form for zink – hurtigere, lettere og mere problematisk – som mennesker frigiver til miljøet i form af emissioner fra industrielle processer og fossile brændstofferIfølge en ny undersøgelse fra ETH Zürich kan denne menneskeskabte zink ændre marine økosystemer. Og den har endda forurenet planetens mest afsidesliggende oceaner.

Hvordan zink forurener verdens mest afsidesliggende have

Under GEOTRACES GP21-krydstogtet, der krydsede Stillehavet fra februar til april 2022 fra Chile til Ny Kaledonien, indsamlede forskerne vandprøver og analyserede dem for specifikke kemiske signaturer såsom dem af menneskeskabt zink. Dette er, som vi sagde, lettere end det naturlige – eller rettere, det manifesterer sig i lettere isotoper såsom zink-64Tværtimod forklarer forskerne, at oceanisk zinkden er relativt beriget med tungere isotoper såsom Zn-66I de senere år er forskere således begyndt at måle ikke kun koncentrationerne af spormetaller i havvand, men også deres isotopiske sammensætning.

Forskning har vist, at zink frigives fra afbrænding af fossile brændstoffer og industrielle emissioner har nået havets fjerneste hjørner:

"Der findes ingen mere uberørt natur, ikke engang i det sydlige Stillehav, som er lige så langt fra den nærmeste civilisation som astronauter på den internationale rumstation."

stater Tal Ben Altabet, hovedforfatter af studiet, udgivet i Naturkommunikation Jord og miljø.

Som nævnt i forskningen fører emissioner fra menneskelige aktiviteter til en betydelig berigelse af zink i atmosfæriske aerosolerOg disse menneskeskabte aerosolfaser, forklarer forfatterne, “er mobile og rige på letopløseligt Zn, hvilket potentielt gør atmosfærisk aflejring til en vigtig kilde til letopløseligt Zn til havoverfladen.".

Aerosoler kan rejse tusinder af kilometer før de bundfælder sig på overfladevandet i det åbne hav: sådan bevæger metaller sig gennem luften, fra industriområder til planetens mest afsidesliggende have.

Emissioner og havets fødekæde

I løbet af det seneste årti har marine geokemikere analyseret enusædvanlig isotopisk signatur i havets overfladelag. Nogle har tilskrevet disse anomalier til naturlige havprocesser, såsom adsorption af zink på partikler i havvand. For nylig har andre fremsat en hypotese om, at anomalierne netop afspejler det menneskeskabte bidrag fra zink transporteret af atmosfæriske aerosoler.

Resultaterne af den nye undersøgelse taler tydeligt: Emissioner er den primære kilde til zink i det sydlige Stillehavs overfladelagSpor af zink fra naturlige kilder, understreger forskerne, er næsten umærkelige:

"Næsten alt zink i partikler fra det øvre sydlige Stillehav er af kunstig oprindelse. Disse resultater viser, at selv elementer, der tidligere blev anset for at være upåvirket af menneskelig aktivitet, nu er domineret af industriel forurening, som har nået de mest afsidesliggende områder af det åbne hav."

forklarer Altabet.

Forskere frygter, at en stigning i metaludledninger kan ende medændre den skrøbelige balance af næringsstoffer i havets øverste lag. Det er vanskeligt at forudsige, hvordan fytoplanktonHvis zink, jern, kobber og cadmium – metaller, der viser tegn på at ophobes i havvand på grund af menneskelig aktivitet – blev introduceret i havene, kunne næringsstoftilgængeligheden ændre sig og potentielt påvirke hele den marine fødekæde.

Derfor vil forskerne nu udføre yderligere undersøgelser for at afklare den isotopiske sammensætning af zink og andre biologisk essentielle metaller, såsom jern og kobber, i marine partikler fra andre havregioner.

"Kun ved at studere forskellige marine systemer vil vi være i stand til at forstå spormetallers opførsel i havet som helhed, og hvordan marine organismer reagerer på ændringer i næringsstofbalancen."

konkluderer Altabet.

Her er tre indsigter, som måske interesserer dig:

Krigens giftige arv begravet i Stillehavet
Rising haves: "Hvis vi redder Stillehavet, redder vi verden"
20 mulige nye arter opdaget i Stillehavets dyb