Sambuddha Misra viu uma duplicação nos níveis de liderança do Oceano Índico

Cinquenta por cento da fotossíntese acontece no oceano. Para sustentar toda essa vida, os oceanos precisam de rios para fornecer sedimentos ricos em nutrientes e minerais dissolvidos. Sambuddha Misra, um oceanógrafo químico do Instituto Indiano de Ciências de Bengaluru, pesquisa como esses materiais são transportados-desde o estágio de fusão da geleira até quando fluem para o mar-e como esse movimento de nutrientes ajuda a manter os ecossistemas. Compreender esse processo, diz ele, oferece uma idéia do que mantém o planeta habitável.

O laboratório de Misra analisa isótopos de lítio, boro, magnésio, potássio e chumbo presos em carbonatos marinhos. Ele e seus colegas usam esses dados para reconstruir mudanças químicas que aconteceram no meio ambiente décadas ou até milênios atrás. Isso inclui mudanças históricas nas concentrações atmosféricas de dióxido de carbono, o transporte de metais em grandes sistemas fluviais e o papel do intemperismo reverso – quando componentes dissolvidos como alumínio, ferro, manganês e sílica se reúnem para formar partículas de argila – na química da água do mar.

Em um artigo publicado no closing do ano passado, Misra e colegas se reuniram A história da poluição de chumbo no Oceano Índico entre 1989 e 2013 Medindo o conteúdo químico de coral em recifes de Lakshadweep, um arquipélago na costa sudoeste da Índia (Sci. Ambiente whole. 2024, doi: 10.1016/j.scitotenv.2024.177312). Eles descobriram que, neste período de um quarto de século, as concentrações de chumbo no Oceano Ocidental do Oceano Índico haviam dobrado e concluíram que a maior parte da liderança vinha de fontes antropogênicas, como aerossóis das áreas circundantes.

Payal Dhar conversou com Misra sobre mudanças na química da água e a concentração de liderar a água do oceano e como essas mudanças afetam as pessoas e o meio ambiente. Esta entrevista foi editada por comprimento e clareza.

Como você reconstrói as mudanças históricas na química do mar?

É bastante intrigante. Usamos Foraminifera e corais para isso. Os foraminifera (minúsculos organismos unicelulares) têm um ciclo de vida de cerca de um mês no oceano; Então eles morrem e se estabelecem, tornando -se parte do sedimento. Então, se você pegar um núcleo do fundo do oceano e namorar com ele usando radiocarbono ou Uranium-Thorium (namoro) ou Estratigrafia isotópica de oxigêniovocê tem um arquivo que calcula a média da química da água do mar ao longo do tempo.

Os corais (usados ​​para o estudo de 2024) têm uma banda de crescimento anual, que pode ser datada usando radiocarbono. Se você analisar a química, ajuda a reconstruir mudanças passadas na água do mar. Usamos proxies para isso – um bom exemplo sendo os isótopos de boro para pH.

A configuração do isótopo de chumbo (análise) foi muito difícil. O chumbo é onipresente; Toda partícula de poeira carrega chumbo com ela. Então você precisa de um laboratório sem poeira. Então, de corais, você está extraindo menos que um nanograma de chumbo e precisa medir a razão isotópica nessa quantidade de subnanograma com espectrometria de massa. Lembre-se de que a liderança deve ser purificada pela cromatografia de troca iônica. Isso torna todo o exercício diabolamente difícil.

Você concluiu que a concentração de chumbo no Oceano Ocidental do Oceano Índico dobrou ao longo de 24 anos. O que causou esse aumento maciço?

O chumbo vem principalmente da atividade antropogênica. Houve muitas fontes industriais de chumbo nos últimos 20 anos, com rápida industrialização na Índia e outros países da África Subsaariana.

Nenhum rio pode levar liderar para um native remoto como Lakshadweep. Portanto, se você observar um aumento nas concentrações de chumbo lá, sabe que há muita chumbo na poeira transportada pelo vento. E de onde vem o pó de chumbo? Emissão de chumbo industrial, principalmente através da queima de carvão.

O ambiente de superfície em toda a Índia está muito contaminado com o chumbo. Carvão e todo setor que usa carvão são os principais poluidores. Até 2000nós (na Índia) estivemos emitindo chumbo através da gasolina. Sem emissão industrial, deveríamos ter observado um platô ou uma diminuição nas concentrações de chumbo.

(Além disso,) O que eu chamaria de bomba -relógio é o Reciclagem de baterias de chumbo-ácido. A maior parte é feito de maneira improvisadanão seguindo nenhum protocolo.

Como esse chumbo afeta as pessoas e o meio ambiente?

O chumbo tem um enorme impacto nos humanos. UM Estude nos EUA analisou a concentração de chumbo no sangue e sua associação com crimes violentos. Também é conhecido o chumbo causar problemas neurológicos, artrite (e possivelmente câncer). É um veneno do qual nosso corpo não pode se livrar.

Se você tiver aumentado a concentração de metallic pesado no oceano, a fotossíntese será dificultada. Por exemplo, o cádmio é necessário para a fotossíntese, mas o excesso de cádmio é tóxico. O mesmo com o chumbo se as concentrações vão além de um determinado valor. Realmente não entendemos o quão bem o chumbo é absorvido por organismos e se é de natureza bioacumulativa a cada nível trófico que passa.

Como a mudança de química do rio afeta as concentrações de chumbo?

O chumbo não é muito solúvel em água; portanto, quando olhamos para a água do rio, não encontramos muita liderança nela. Mas quando olhamos para os sedimentos do rio, encontramos uma quantidade enorme de chumbo incorporado neles. Quando a água do rio se torna ácida, como do efluente industrial, todo o metallic ligado ao sedimento é liberado.

O oxigênio dissolvido também pode afetar as concentrações de chumbo. Sempre que você tiver um sistema privado de oxigênio dissolvido, muitos desses metais se tornarão solúveis porque a maioria dos metais é solúvel em uma forma reduzida, em vez de uma forma oxidada. Um exemplo clássico é o ferro, que pode estar no estado de oxidação de +2 ou +3. O ferro (ii) é solúvel em água; ferro (iii) não é.

O que pode ou deve ser feito sobre os níveis de chumbo no Oceano Índico?

Uma vez atinge o sistema pure – dado a contaminação generalizada do chumbo – há muito pouco que podemos fazer. Mas o que podemos fazer definitivamente é parar a emissão. Precisamos sequestrar a liderança na fonte, porque uma vez que ela entra no ambiente, todas as apostas estão desativadas.

Payal Dhar é um escritor freelancer com sede em Bengaluru, Índia. Uma versão desta história apareceu pela primeira vez em Ciência Central da ACS: cenm.ag/misra.