A multiplicação dos níveis de mercúrio atmosférico atribuída às ações humanas

por Hiroshi Tanaka
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Atmospheric Mercury Increase

Um estudo identificou que desde o ano 1500 d.C., os esforços humanos ampliaram a presença de mercúrio na atmosfera por um fator de sete. Utilizando o dióxido de enxofre como marcador da produção vulcânica, deduziu-se que fontes antropogénicas como a combustão de carvão e processos industriais são as causas predominantes das elevadas concentrações de mercúrio actualmente observadas na atmosfera.

A pesquisa estabelece um padrão pré-industrial para o mercúrio atmosférico, calculando as contribuições vulcânicas.

A pesquisa conduzida na Escola de Engenharia e Ciências Aplicadas (SEAS) de Harvard John A. Paulson descobriu que as atividades humanas levaram a um aumento de sete vezes nas concentrações atmosféricas de mercúrio desde o início da era industrial por volta de 1500 dC

Inovações em técnicas de estimativa de emissões de mercúrio

Sob a liderança de Elsie M. Sunderland, Professora Fred Kavli de Química Ambiental e também Professora de Ciências da Terra e Planetárias, sua equipe formulou uma nova abordagem para a determinação precisa das emissões anuais de mercúrio vulcânico. Este número, em conjunto com simulações de computador, foi fundamental na modelagem dos níveis de mercúrio na atmosfera antes da influência humana significativa.

Avaliando os níveis de mercúrio antes da industrialização

A equipe estimou o conteúdo médio de mercúrio atmosférico natural em cerca de 580 megagramas antes de sua amplificação por influência humana. Em contraste, os dados de 2015 indicam que o reservatório de mercúrio atmosférico se expandiu para aproximadamente 4.000 Mg, o que é quase sete vezes o nível natural postulado na investigação.

A disparidade é em grande parte atribuível às emissões de mercúrio induzidas pelo homem, provenientes de fontes como centrais a carvão, combustão de resíduos, actividade industrial e processos de extracção mineral.

Decodificando o Ciclo de Mercúrio

Sunderland, pesquisador sênior do estudo, enfatizou a importância do metilmercúrio, um composto neurotóxico altamente tóxico que se bioacumula na vida aquática e nos humanos. A compreensão do ciclo do mercúrio que a actividade vulcânica sustenta naturalmente fornece um alvo para políticas de redução das emissões de mercúrio e melhora a nossa compreensão do impacto ambiental causado pelas actividades humanas.

As descobertas foram documentadas em Geophysical Research Letters.

As complicações da medição de mercúrio

Apesar dos seus efeitos consideráveis na saúde humana, a quantidade real de mercúrio na atmosfera é relativamente baixa, tornando difícil a sua detecção a partir do espaço. A concentração de mercúrio num metro cúbico de ar pode ser de um mero nanograma, tornando a detecção por satélite impraticável.

Os pesquisadores recorreram ao uso de um produto químico alternativo que é liberado junto com o mercúrio. Neste caso, o dióxido de enxofre, predominante nas emissões vulcânicas, foi utilizado como marcador substituto.

Empregando Dióxido de Enxofre como Indicador

Benjamin Geyman, doutorando na SEAS, destacou a visibilidade do dióxido de enxofre através da tecnologia de satélite. Usá-lo como substituto do mercúrio permite aos pesquisadores identificar as emissões vulcânicas de mercúrio tanto temporal quanto espacialmente.

Com a ajuda das proporções registradas de mercúrio em relação ao dióxido de enxofre nos gases vulcânicos, a equipe pôde deduzir os níveis de mercúrio originados da atividade vulcânica. Além disso, eles empregaram o modelo atmosférico GEOS-Chem para rastrear como o mercúrio vulcânico se dispersa globalmente.

A influência das emissões de mercúrio vulcânico

A investigação revelou que, embora o mercúrio proveniente de fontes vulcânicas se misture na atmosfera e possa ser transportado para longe da sua origem, tais emissões são responsáveis apenas por uma pequena fracção dos níveis de mercúrio no solo, na maioria dos locais da Terra. No entanto, existem regiões, incluindo a América do Sul, o Mediterrâneo e o Anel de Fogo do Pacífico, onde o mercúrio vulcânico complica significativamente a monitorização das emissões antropogénicas.

Geyman destacou a variabilidade nas fontes naturais de mercúrio em lugares como o Havaí, afetando a precisão das avaliações do impacto humano nos níveis de mercúrio ao longo do tempo. Esta compreensão ajuda a contabilizar as flutuações naturais nas contribuições vulcânicas de mercúrio, especialmente em áreas onde este impacto está longe de ser insignificante.

O artigo intitulado “Impactos das emissões vulcânicas no ciclo biogeoquímico global de mercúrio: insights de observações de satélite e modelagem de transporte químico”, de Benjamin M. Geyman, Colin P. Thackray, Daniel J. Jacob e Elsie M. Sunderland, datado de 1º de novembro de 2023 , está publicado em Geophysical Research Letters com o DOI: 10.1029/2023GL104667.

O estudo também credita Colin Thackray e Daniel J. Jacob, professor de Química Atmosférica e Engenharia Ambiental da Família Vasco McCoy, como coautores.

A National Science Foundation forneceu financiamento para esta pesquisa.

Perguntas frequentes (FAQs) sobre o aumento do mercúrio atmosférico

Qual é o significado do aumento de sete vezes no mercúrio atmosférico?

O aumento de sete vezes no mercúrio atmosférico desde 1500 dC indica um impacto significativo das atividades humanas, como processos industriais e queima de carvão, no meio ambiente. Este aumento é consequente porque o mercúrio é uma neurotoxina potente que pode acumular-se nos organismos, incluindo os humanos, ao longo da cadeia alimentar, particularmente através do consumo de peixe.

Como foi estabelecida a linha de base natural para o mercúrio atmosférico?

Os investigadores estimaram as emissões de erupções vulcânicas, que são fontes naturais de mercúrio, para estabelecer uma linha de base. Eles usaram o dióxido de enxofre como substituto para modelar os níveis de mercúrio pré-antropogênicos, permitindo uma comparação com os atuais níveis elevados.

Que desafios estão envolvidos na detecção de mercúrio atmosférico?

O mercúrio é difícil de detectar na atmosfera devido à sua concentração extremamente baixa – apenas cerca de um nanograma por metro cúbico de ar. Este baixo nível de prevalência torna-o quase invisível à deteção por satélite, exigindo, portanto, métodos indiretos, como a utilização de dióxido de enxofre como substituto para a estimativa.

Por que é importante compreender o ciclo natural do mercúrio?

Compreender o ciclo natural das emissões de mercúrio, principalmente provenientes da actividade vulcânica, é crucial para estabelecer objectivos básicos para políticas de redução de mercúrio. Também ajuda a avaliar toda a extensão da influência humana no ambiente, o que é essencial para a tomada de decisões informadas sobre a protecção ambiental e a saúde pública.

Como as emissões vulcânicas afetam os níveis globais de mercúrio?

As emissões vulcânicas contribuem para os níveis globais de mercúrio, mas são responsáveis apenas por uma pequena percentagem das concentrações ao nível do solo na maioria das áreas do planeta. No entanto, em regiões com atividade vulcânica significativa, como a América do Sul, o Mediterrâneo e o Anel de Fogo do Pacífico, as emissões vulcânicas podem obscurecer a extensão da poluição por mercúrio induzida pelo homem.

Que nova metodologia foi desenvolvida para estimar as emissões de mercúrio dos vulcões?

A equipe de pesquisa desenvolveu uma nova metodologia que envolve o uso do modelo atmosférico GEOS-Chem e do dióxido de enxofre como proxy para estimar a quantidade de mercúrio emitida pelos vulcões. Esta abordagem permite avaliações mais precisas das emissões naturais e antropogénicas de mercúrio.

Quem liderou a investigação sobre os níveis de mercúrio atmosférico e que instituições estiveram envolvidas?

A pesquisa foi liderada por Elsie M. Sunderland, Professora Fred Kavli de Química Ambiental e Professora de Ciências da Terra e Planetárias na Escola de Engenharia e Ciências Aplicadas (SEAS) John A. Paulson de Harvard. O estudo foi coautor de Colin Thackray e Daniel J. Jacob, com financiamento da National Science Foundation.

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5 comentários

David Smith Novembro 6, 2023 - 2:27 am

Os números são bastante chocantes e fazem você se perguntar o que realmente pode ser feito para reverter essa tendência. ou é tarde demais para isso

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

leitura interessante, mas acho que você pode ter superestimado o impacto da atividade humana nos níveis de mercúrio. E quanto a outras fontes naturais

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Sara K. Novembro 6, 2023 - 7:50 am

Entendo a importância, mas parece que há muito foco na atividade vulcânica, temos certeza de que é o principal contribuinte natural aqui

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

eu li o artigo, realmente faz você pensar sobre a revolução industrial e tudo o que se seguiu, não apenas bom para a economia, eu acho

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João Adams Novembro 6, 2023 - 4:54 pm

é bom ver pesquisas como esta financiadas pela NSF, mostra que estamos levando as questões ambientais a sério, pelo menos alguns de nós estão

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