Estudio: la deforestación global conduce a una mayor contaminación por mercurio

Alrededor del 10 por ciento de las emisiones de mercurio a la atmósfera provocadas por el hombre cada año son el resultado de la contaminación global. deforestaciónsegún un nuevo estudio del MIT.

La vegetación del mundo, desde la selva amazónica hasta las sabanas del África subsahariana, actúa como un sumidero que elimina el contaminante tóxico del aire. Sin embargo, si la tasa actual de deforestación se mantiene sin cambios o se acelera, los investigadores estiman que las emisiones netas de mercurio seguirán aumentando.

«Hemos estado pasando por alto una fuente importante de mercurio, especialmente en las regiones tropicales», dice Ari Feinberg, ex postdoctorado en el Instituto de Datos, Sistemas y Sociedad (IDSS) y autor principal del estudio.

El modelo de los investigadores muestra que la selva amazónica desempeña un papel particularmente importante como sumidero de mercurio, contribuyendo con alrededor del 30 por ciento del sumidero terrestre mundial. Por lo tanto, frenar la deforestación del Amazonas podría tener un impacto sustancial en la reducción de la contaminación por mercurio.

El equipo también estima que los esfuerzos globales de reforestación podrían aumentar la absorción anual de mercurio en aproximadamente un 5 por ciento. Si bien esto es significativo, los investigadores enfatizan que la reforestación por sí sola no debería sustituir los esfuerzos mundiales de control de la contaminación.

“Los países se han esforzado mucho en reducir las emisiones de mercurio, especialmente los países industrializados del norte, y por muy buenas razones. Pero el 10 por ciento de la fuente antropogénica global es sustancial y existe la posibilidad de que esa cifra sea aún mayor en el futuro. [Addressing these deforestation-related emissions] debe ser parte de la solución”, dice la autora principal Noelle Selin, profesora del IDSS y del Departamento de Ciencias de la Tierra, Atmosféricas y Planetarias del MIT.

A Feinberg y Selin se unen en el artículo los coautores Martin Jiskra, ex becario Ambizione de la Fundación Nacional Suiza de Ciencias en la Universidad de Basilea; Pasquale Borrelli, profesor de la Universidad Roma Tre en Italia; y Jagannath Biswakarma, postdoctorado en el Instituto Federal Suizo de Ciencia y Tecnología Acuáticas. El papel aparece en Ciencia y tecnología ambiental.

Modelado de mercurio

Durante las últimas décadas, los científicos generalmente se han centrado en estudiar la deforestación como fuente de emisiones globales de dióxido de carbono. El mercurio, un oligoelemento, no ha recibido la misma atención, en parte porque el papel de la biosfera terrestre en el ciclo global del mercurio sólo recientemente se ha cuantificado mejor.

Las hojas de las plantas absorben mercurio de la atmósfera, de forma similar a como absorben dióxido de carbono. Pero a diferencia del dióxido de carbono, el mercurio no desempeña una función biológica esencial para las plantas. El mercurio permanece en gran medida dentro de una hoja hasta que cae al suelo del bosque, donde el suelo absorbe el mercurio.

El mercurio se convierte en una seria preocupación para los humanos si termina en cuerpos de agua, donde los microorganismos pueden metilarlo. El metilmercurio, una potente neurotoxina, puede ser absorbido por los peces y bioacumulado a través de la cadena alimentaria. Esto puede provocar niveles peligrosos de metilmercurio en el pescado que comen los humanos.

“En los suelos, el mercurio está mucho más unido que si se depositara en el océano. Los bosques están prestando una especie de servicio ecosistémico, en el sentido de que secuestran mercurio durante períodos de tiempo más largos”, dice Feinberg, que ahora es postdoctorado en el Instituto de Química Física Blas Cabrera en España.

De esta manera, los bosques reducen la cantidad de metilmercurio tóxico en los océanos.

Muchos estudios sobre el mercurio se centran en fuentes industriales, como la quema de combustibles fósiles, la extracción de oro a pequeña escala y la fundición de metales. Un tratado global, la Convención de Minamata de 2013, pide a las naciones que reduzcan las emisiones provocadas por el hombre. Sin embargo, no considera directamente los impactos de la deforestación.

Los investigadores lanzaron su estudio para completar esa pieza faltante.

En trabajos anteriores, construyeron un modelo para investigar el papel de la vegetación en la absorción de mercurio. Utilizando una serie de escenarios de cambio de uso de la tierra, ajustaron el modelo para cuantificar el papel de la deforestación.

Evaluación de emisiones

Este modelo de transporte químico rastrea el mercurio desde sus fuentes de emisiones hasta donde se transforma químicamente en la atmósfera y, finalmente, hasta donde se deposita, principalmente a través de la lluvia o la absorción en los ecosistemas forestales.

Dividieron la Tierra en ocho regiones y realizaron simulaciones para calcular los factores de emisión de deforestación para cada una, considerando elementos como el tipo y la densidad de la vegetación, el contenido de mercurio en los suelos y el uso histórico de la tierra.

Sin embargo, fue difícil obtener buenos datos para algunas regiones.

Carecían de mediciones de África tropical o del Sudeste Asiático, dos áreas que experimentan una fuerte deforestación. Para solucionar esta brecha, utilizaron modelos fuera de línea más simples para simular cientos de escenarios, lo que les ayudó a mejorar sus estimaciones de posibles incertidumbres.

También desarrollaron una nueva formulación para las emisiones de mercurio del suelo. Esta formulación capta el hecho de que la deforestación reduce el área foliar, lo que aumenta la cantidad de luz solar que llega al suelo y acelera la desgasificación de mercurio de los suelos.

El modelo divide el mundo en cuadrículas, cada una de las cuales tiene unos pocos cientos de kilómetros cuadrados. Al cambiar los parámetros de la superficie terrestre y la vegetación en ciertos cuadrados para representar escenarios de deforestación y reforestación, los investigadores pueden capturar los impactos en el ciclo del mercurio.

En total, encontraron que alrededor de 200 toneladas de mercurio se emiten a la atmósfera como resultado de la deforestación, o alrededor del 10 por ciento del total de las emisiones provocadas por el hombre. Pero en los países tropicales y subtropicales, las emisiones de la deforestación representan un porcentaje más alto de las emisiones totales. Por ejemplo, en Brasil las emisiones de la deforestación representan el 40 por ciento del total de las emisiones provocadas por el hombre.

Además, la gente suele encender fuegos para preparar las zonas boscosas tropicales para las actividades agrícolas, lo que provoca más emisiones al liberar el mercurio almacenado por la vegetación.

“Si la deforestación fuera un país, sería el segundo país con mayores emisiones, después de China, que emite alrededor de 500 toneladas de mercurio al año”, añade Feinberg.

Y dado que el Convenio de Minamata ahora aborda las emisiones primarias de mercurio, los científicos pueden esperar que la deforestación se convierta en una fracción mayor de las emisiones provocadas por el hombre en el futuro.

“Las políticas para proteger los bosques o talarlos tienen efectos no deseados más allá de su objetivo. Es importante considerar el hecho de que estos son sistemas e involucran actividades humanas. Necesitamos comprenderlos mejor para poder resolver los problemas que sabemos que existen”, dice Selin.

El equipo espera inspirar más investigaciones en esta área proporcionando esta primera estimación.

En el futuro, quieren incorporar modelos más dinámicos del sistema terrestre en su análisis, lo que les permitirá rastrear la absorción de mercurio de forma interactiva y modelar mejor la escala temporal del recrecimiento de la vegetación.

“Este artículo representa un avance importante en nuestra comprensión del ciclo global del mercurio al cuantificar una vía que se ha sugerido durante mucho tiempo pero que aún no se ha cuantificado. Gran parte de nuestra investigación hasta la fecha se ha centrado en las emisiones antropogénicas primarias, aquellas que resultan directamente de la actividad humana mediante la combustión de carbón o la quema de amalgamas de mercurio y oro en la minería de oro artesanal y en pequeña escala”, dice Jackie Gerson, profesora asistente en el Departamento de Tierra. y Ciencias Ambientales de la Universidad Estatal de Michigan, que no participó en esta investigación. “Esta investigación muestra que la deforestación también puede generar importantes emisiones de mercurio y debe considerarse tanto en términos de modelos globales de mercurio como de políticas de gestión de tierras. Por lo tanto, tiene el potencial de hacer avanzar científicamente nuestro campo, así como de promover políticas que reduzcan las emisiones de mercurio a través de la deforestación.

Escrito por Adam Zewe

Fuente: Instituto de Tecnología de Massachusetts