La multiplicación de los niveles de mercurio atmosférico atribuida a las acciones humanas

por Hiroshi Tanaka
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Atmospheric Mercury Increase

Un estudio ha identificado que desde el año 1500 EC, los esfuerzos humanos han multiplicado por siete la presencia de mercurio en la atmósfera. Utilizando el dióxido de azufre como marcador de la producción volcánica, se ha deducido que fuentes antropogénicas como la combustión de carbón y los procesos industriales son las causas predominantes de las elevadas concentraciones de mercurio que se observan actualmente en la atmósfera.

La investigación establece un estándar preindustrial para el mercurio atmosférico mediante el cálculo de las contribuciones volcánicas.

La investigación realizada en la Escuela de Ingeniería y Ciencias Aplicadas (SEAS) John A. Paulson de Harvard ha descubierto que las actividades humanas han provocado un aumento siete veces mayor en las concentraciones de mercurio atmosférico desde el comienzo de la era industrial alrededor del año 1500 d.C.

Innovaciones en técnicas de estimación de emisiones de mercurio

Bajo el liderazgo de Elsie M. Sunderland, profesora Fred Kavli de Química Ambiental y también profesora de Ciencias Planetarias y de la Tierra, su equipo formuló un enfoque novedoso para la determinación precisa de las emisiones anuales de mercurio volcánico. Esta cifra, junto con simulaciones por computadora, fue fundamental para modelar los niveles de mercurio en la atmósfera antes de una influencia humana significativa.

Evaluación de los niveles de mercurio antes de la industrialización

El equipo estimó que el contenido promedio de mercurio atmosférico natural era de alrededor de 580 megagramos antes de su amplificación por la influencia humana. Por el contrario, los datos de 2015 indican que la reserva de mercurio atmosférico se ha expandido a aproximadamente 4.000 Mg, que es casi siete veces el nivel natural postulado en la investigación.

La disparidad se puede atribuir en gran medida a las emisiones de mercurio inducidas por el hombre procedentes de fuentes como plantas alimentadas por carbón, combustión de residuos, actividad industrial y procesos de extracción de minerales.

Decodificando el ciclo de Mercurio

Sunderland, investigador principal del estudio, enfatizó la importancia del metilmercurio, un compuesto neurotóxico altamente tóxico que se bioacumula en la vida acuática y en los humanos. Comprender el ciclo del mercurio que sustenta naturalmente la actividad volcánica proporciona un objetivo para las políticas de reducción de emisiones de mercurio y mejora nuestra comprensión del impacto ambiental causado por las actividades humanas.

Los hallazgos han sido documentados en Geophysical Research Letters.

Las complicaciones de la medición del mercurio

A pesar de sus considerables efectos sobre la salud humana, la cantidad real de mercurio en la atmósfera es relativamente baja, lo que dificulta su detección desde el espacio. La concentración de mercurio en un metro cúbico de aire puede ser de un simple nanogramo, lo que hace que la detección por satélite sea poco práctica.

Los investigadores recurrieron al uso de una sustancia química alternativa que se libera junto con el mercurio. En este caso, se utilizó como marcador sustituto el dióxido de azufre, frecuente en las emisiones volcánicas.

Emplear dióxido de azufre como indicador

Benjamin Geyman, candidato a doctorado en SEAS, destacó la visibilidad del dióxido de azufre a través de la tecnología satelital. Su uso como sustituto del mercurio permite a los investigadores identificar las emisiones volcánicas de mercurio tanto temporal como espacialmente.

Con la ayuda de las proporciones registradas de mercurio y dióxido de azufre en los gases volcánicos, el equipo pudo deducir los niveles de mercurio originados por la actividad volcánica. Además, emplearon el modelo atmosférico GEOS-Chem para rastrear cómo el mercurio volcánico se dispersa globalmente.

La influencia de las emisiones volcánicas de mercurio

La investigación reveló que, aunque el mercurio de fuentes volcánicas se mezcla con la atmósfera y puede transportarse lejos de su origen, dichas emisiones sólo son responsables de una pequeña fracción de los niveles de mercurio en el suelo en la mayoría de los lugares de la Tierra. Sin embargo, hay regiones, incluidas América del Sur, el Mediterráneo y el Anillo de Fuego del Pacífico, donde el mercurio volcánico complica significativamente el seguimiento de las emisiones antropogénicas.

Geyman destacó la variabilidad de las fuentes naturales de mercurio en lugares como Hawaii, lo que afecta la precisión de las evaluaciones del impacto humano sobre los niveles de mercurio a lo largo del tiempo. Esta comprensión ayuda a tener en cuenta las fluctuaciones naturales en las contribuciones de mercurio volcánico, especialmente en áreas donde este impacto está lejos de ser insignificante.

El artículo titulado “Impactos de las emisiones volcánicas en el ciclo biogeoquímico global del mercurio: conocimientos a partir de observaciones satelitales y modelos de transporte químico” de Benjamin M. Geyman, Colin P. Thackray, Daniel J. Jacob y Elsie M. Sunderland, con fecha del 1 de noviembre de 2023. , está publicado en Geophysical Research Letters con el DOI: 10.1029/2023GL104667.

El estudio también atribuye a Colin Thackray y Daniel J. Jacob, profesor de química atmosférica e ingeniería ambiental de la familia Vasco McCoy, como coautores.

La Fundación Nacional de Ciencias proporcionó fondos para esta investigación.

Preguntas frecuentes (FAQ) sobre el aumento del mercurio atmosférico

¿Cuál es el significado del aumento siete veces mayor del mercurio atmosférico?

El aumento de siete veces en el mercurio atmosférico desde 1500 EC indica un impacto significativo de las actividades humanas, como los procesos industriales y la quema de carbón, en el medio ambiente. Este aumento es importante porque el mercurio es una potente neurotoxina que puede acumularse en los organismos, incluidos los humanos, a través de la cadena alimentaria, particularmente a través del consumo de pescado.

¿Cómo se estableció la línea de base natural para el mercurio atmosférico?

Los investigadores estimaron las emisiones de las erupciones volcánicas, que son fuentes naturales de mercurio, para establecer una línea de base. Utilizaron dióxido de azufre como indicador para modelar los niveles de mercurio preantropógenos, lo que permitió una comparación con los elevados niveles actuales.

¿Qué desafíos implica la detección del mercurio atmosférico?

El mercurio es difícil de detectar en la atmósfera debido a su concentración extremadamente baja: sólo alrededor de un nanogramo por metro cúbico de aire. Este bajo nivel de prevalencia lo hace casi invisible para la detección por satélite, por lo que se requieren métodos indirectos, como el uso de dióxido de azufre como indicador para la estimación.

¿Por qué es importante comprender el ciclo natural del mercurio?

Comprender el ciclo natural de las emisiones de mercurio, principalmente provenientes de la actividad volcánica, es crucial para establecer objetivos de referencia para las políticas de reducción del mercurio. También ayuda a evaluar el alcance total de la influencia humana en el medio ambiente, lo cual es esencial para tomar decisiones informadas sobre la protección del medio ambiente y la salud pública.

¿Cómo afectan las emisiones volcánicas a los niveles globales de mercurio?

Las emisiones volcánicas contribuyen a los niveles globales de mercurio, pero sólo son responsables de un pequeño porcentaje de las concentraciones a nivel del suelo en la mayoría de las zonas del planeta. Sin embargo, en regiones con importante actividad volcánica, como América del Sur, el Mediterráneo y el Cinturón de Fuego del Pacífico, las emisiones volcánicas pueden ocultar el alcance de la contaminación por mercurio inducida por el hombre.

¿Qué nueva metodología se desarrolló para estimar las emisiones de mercurio de los volcanes?

El equipo de investigación desarrolló una nueva metodología que implica el uso del modelo atmosférico GEOS-Chem y el dióxido de azufre como indicador para estimar la cantidad de mercurio emitido por los volcanes. Este enfoque permite evaluaciones más precisas de las emisiones de mercurio tanto naturales como antropogénicas.

¿Quién dirigió la investigación sobre los niveles de mercurio atmosférico y qué instituciones participaron?

La investigación fue dirigida por Elsie M. Sunderland, profesora Fred Kavli de Química Ambiental y Profesora de Ciencias Planetarias y de la Tierra en la Escuela de Ingeniería y Ciencias Aplicadas John A. Paulson de Harvard (SEAS). El estudio fue coautor de Colin Thackray y Daniel J. Jacob, y la Fundación Nacional de Ciencias proporcionó financiación.

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5 comentarios

David Smith noviembre 6, 2023 - 2:27 am

Las cifras son bastante impactantes y uno se pregunta ¿qué se puede hacer realmente para revertir esa tendencia? o es demasiado tarde para eso

Responder
Mike Johnson noviembre 6, 2023 - 5:29 am

Lectura interesante, pero creo que es posible que hayas sobreestimado el impacto de la actividad humana en los niveles de mercurio, ¿qué pasa con otras fuentes naturales?

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sara k noviembre 6, 2023 - 7:50 am

Entiendo la importancia, pero parece que hay mucha atención en la actividad volcánica, ¿estamos seguros de que es el principal contribuyente natural aquí?

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Linda B. noviembre 6, 2023 - 12:47 pm

Leí el artículo, realmente te hace pensar en la revolución industrial y todo lo que siguió, no solo en lo bueno para la economía, supongo.

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Juan Adams noviembre 6, 2023 - 4:54 pm

Es bueno ver que investigaciones como esta, financiadas por NSF, muestran que nos estamos tomando los problemas ambientales en serio, al menos algunos de nosotros lo estamos.

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