В южной части Тихого океана антропогенное содержание цинка в настоящее время превышает природное: это загрязнение может нарушить баланс морских экосистем.

Il южной части Тихого океана Это практически необитаемое место. Однако оно не так нетронуто, как нам хотелось бы верить. Исследование, проведенное учеными из Цюрихского технологического института и Океанографического центра имени Гельмгольца GEOMAR в Киле, проливает новый свет на состояние верхних слоев этого огромного океанического пространства.

Изучив концентрацию металлов и их изотопный состав в водах между Чили и Новой Каледонией, они обнаружили, что цинк из промышленности и от сжигания ископаемого топлива доходит до самые отдаленные океаны мираКонцентрация этого легко узнаваемого типа цинка в настоящее время значительно превышает концентрацию природного цинка. Это создает риск нарушения баланса природных экосистем, начиная с морской пищевой цепи.

Цинк: микроэлемент или опасный загрязнитель?

В природе это цинк Он содержится в минералах, особенно в горных породах, составляющих земную кору. В результате выветривания и эрозии горных пород он высвобождается в небольших количествах в течение миллионов лет. В этой природной форме цинк представляет собой незаменимый микроэлемент Являясь активным компонентом многих ферментов, регулирующих жизнь растений, от производства хлорофилла до устойчивости к стрессам, он необходим для фитопланктона, основы океанической пищевой цепи. Он также является важным элементом для ферментов, участвующих в метаболизме ДНК, делении клеток и правильном функционировании иммунной системы.

Почве, животным и растениям необходимо небольшое количество цинка. жизненно важный, медленный и тяжелый ресурсцинк, который перемещается между камнями и организмами в длительном и размеренном цикле. Однако существует и другая форма цинка – более быстрая, легкая и более проблематичная – которую люди выбрасывают в окружающую среду в виде выбросов, образующихся в результате деятельности человека. промышленные процессы и ископаемое топливоСогласно новому исследованию ETH Zurich, этот антропогенный цинк может изменять морские экосистемы. И он даже загрязнил самые отдаленные океаны планеты.

Как цинк загрязняет самые отдаленные океаны мира

Во время круиза GEOTRACES GP21, который проходил через Тихий океан с февраля по апрель 2022 года. от Чили до Новой КаледонииИсследователи собрали образцы воды и проанализировали их на наличие специфических химических примесей, таких как антропогенный цинк. Он, как мы уже говорили, легче природного цинка – или, скорее, проявляется в более легкие изотопы, такие как цинк-64Напротив, как объясняют исследователи, океанический цинк «Он относительно обогащен более тяжелыми изотопами, такими как Zn-66.Таким образом, в последние годы ученые начали измерять не только концентрацию микроэлементов в морской воде, но и их изотопный состав.

Исследования показали, что цинк выделяется в результате сжигания ископаемого топлива и промышленных выбросов. достиг самых отдаленных уголков океана:

«Нет более нетронутой природы, даже в южной части Тихого океана, которая находится так же далеко от ближайшей цивилизации, как и астронавты на Международной космической станции».

говорит Таль Бен Альтабетведущий автор исследования, опубликованного в Природа, коммуникации, Земля и окружающая среда.

Как указано в исследовании, выбросы от деятельности человека приводят к значительному обогащению цинком. атмосферные аэрозолиАвторы поясняют, что эти антропогенные аэрозольные фазы «Они подвижны и богаты легкорастворимым цинком, что потенциально делает атмосферные осадки важным источником легкорастворимого цинка на поверхности океана.».

Аэрозоли могут распространяться тысячи километров Прежде чем осесть на поверхности открытого океана, металлы перемещаются по воздуху, от промышленных зон до самых отдаленных морей планеты.

Выбросы и пищевая цепь океана

В течение последнего десятилетия морские геохимики проводили анализ...необычная изотопная сигнатура в поверхностных слоях океана. Некоторые исследователи связывают эти аномалии с естественными океаническими процессами, такими как адсорбция цинка на частицах, присутствующих в морской воде. В последнее время другие выдвинули гипотезу, что эти аномалии точно отражают антропогенный вклад цинка, переносимого атмосферными аэрозолями.

Результаты нового исследования говорят сами за себя: Выбросы являются основным источником цинка в поверхностном слое южной части Тихого океана.Исследователи подчеркивают, что следы цинка из природных источников практически незаметны:

«Практически весь цинк в частицах из верхней части южной части Тихого океана имеет искусственное происхождение. Эти результаты показывают, что даже элементы, которые ранее считались не затронутыми деятельностью человека, теперь в основном являются результатом промышленного загрязнения, достигшего самых отдаленных районов открытого океана».

объясняет Альтабет.

Ученые опасаются, что увеличение выбросов металлов может привести к следующим последствиям.нарушить хрупкий баланс питательных веществ в самом верхнем слое океана. Трудно предсказать, как это произойдет. фитопланктонЕсли в океаны попадут цинк, железо, медь и кадмий — металлы, которые накапливаются в морской воде в результате деятельности человека, — доступность питательных веществ может измениться, что потенциально повлияет на всю морскую пищевую цепь.

Поэтому исследователи проведут дальнейшие исследования для уточнения изотопного состава цинка и других биологически важных металлов, таких как железо и медь, в морских частицах из других океанических регионов.

«Только изучая различные морские системы, мы сможем понять поведение микроэлементов в океане в целом и то, как морские организмы реагируют на изменения баланса питательных веществ».

Альтабет заключает.

Вот три идеи, которые могут вас заинтересовать:

Токсичное наследие войны, погребенное в Тихом океане
Повышение уровня моря: «Если мы спасем Тихий океан, мы спасем мир»
20 возможных новых видов обнаружены в глубинах Тихого океана