A pesquisa estabelece uma linha de base natural para o mercúrio na atmosfera, estimando as emissões de erupções vulcânicas.
Uma nova pesquisa da Escola de Engenharia e Ciências Aplicadas (SEAS) John A. Paulson de Harvard revela que desde cerca de 1500 dC, o início da era moderna, os humanos aumentaram sete vezes a concentração de mercúrio potencialmente tóxico na atmosfera.
Nova Metodologia para Estimar Emissões de Mercúrio
A equipe de pesquisa, liderada por Elsie M. Sunderland, Professora Fred Kavli de Química Ambiental e Professora de Ciências da Terra e Planetárias, desenvolveu um novo método para estimar com precisão quanto mercúrio é emitido anualmente pelos vulcões, o maior emissor natural de mercúrio. A equipe usou essa estimativa – juntamente com um modelo de computador – para reconstruir os níveis pré-antropogênicos de mercúrio atmosférico.
Avaliação dos níveis pré-industriais de mercúrio
Os investigadores estimaram que antes dos humanos começarem a bombear mercúrio para a atmosfera, esta continha em média cerca de 580 megagramas de mercúrio. No entanto, em 2015, uma investigação independente que analisou todas as medições atmosféricas disponíveis estimou que o reservatório atmosférico de mercúrio era de cerca de 4.000 Mg – quase 7 vezes maior do que a condição natural estimada neste estudo.
As emissões humanas de mercúrio provenientes de centrais eléctricas alimentadas a carvão, da incineração de resíduos, da indústria e da exploração mineira constituem a diferença.
Compreendendo o Ciclo de Mercúrio
“O metilmercúrio é um potente neurotóxico que se bioacumula em peixes e outros organismos – incluindo nós”, disse Sunderland, autor sênior do artigo. “Compreender o ciclo natural do mercúrio impulsionado pelas emissões vulcânicas estabelece um objetivo básico para políticas que visam reduzir as emissões de mercúrio e permite-nos compreender o impacto total das atividades humanas no ambiente.”
A pesquisa está publicada em Cartas de Pesquisa Geofísica.
Desafios na detecção de mercúrio
O desafio de medir o mercúrio na atmosfera é que não existe muito mercúrio, apesar do seu enorme impacto na saúde humana. Num metro cúbico de ar, pode haver apenas um nanograma de mercúrio, tornando virtualmente impossível a sua detecção via satélite.
Em vez disso, os investigadores precisaram de utilizar outro produto químico emitido em conjunto com o mercúrio como substituto. Neste caso, a equipe utilizou dióxido de enxofre, um componente importante das emissões vulcânicas.
Usando dióxido de enxofre como proxy
“O bom do dióxido de enxofre é que é realmente fácil de ver através de satélites”, disse Benjamin Geyman, estudante de doutoramento em Ciência e Engenharia Ambiental no SEAS e primeiro autor do artigo. “Usar o dióxido de enxofre como substituto do mercúrio permite-nos compreender onde e quando ocorrem as emissões vulcânicas de mercúrio.”
Usando uma compilação das proporções entre mercúrio e dióxido de enxofre medidas em plumas de gás vulcânico, os pesquisadores fizeram engenharia reversa de quanto mercúrio poderia ser atribuído a erupções vulcânicas. Então, usando o modelo atmosférico GEOS-Chem, eles modelaram como o mercúrio das erupções vulcânicas se movia pelo globo.
Impacto das emissões vulcânicas
A equipa descobriu que, embora o mercúrio se misture na atmosfera e possa viajar longas distâncias desde o local de injeção, as emissões vulcânicas são diretamente responsáveis por apenas uma pequena percentagem das concentrações ao nível do solo na maioria das áreas do planeta. No entanto, existem áreas – como a América do Sul, o Mediterrâneo e o Círculo de Fogo no Pacífico – onde os níveis de emissões vulcânicas de mercúrio tornam mais difícil monitorizar as emissões humanas.
“Em Boston, podemos fazer nosso monitoramento local e não precisamos pensar se foi um ano de grande ou pequeno vulcão”, disse Geyman. “Mas num lugar como o Havai, temos uma grande fonte de mercúrio natural que é altamente variável ao longo do tempo. Este mapa ajuda-nos a compreender onde os vulcões são importantes e onde não são, o que é realmente útil para compreender o impacto dos humanos nas tendências de longo prazo do mercúrio nos peixes, no ar e no oceano. É importante ser capaz de corrigir a variabilidade natural na influência vulcânica em locais onde pensamos que essa influência pode não ser negligenciável.”
A pesquisa foi coautoria de Colin Thackray e Daniel J. Jacob, professor de Química Atmosférica e Engenharia Ambiental da Família Vasco McCoy.
O estudo foi financiado pela National Science Foundation.