Quando as árvores caem, o mercúrio sobe: revelando uma ameaça ambiental oculta

Os cientistas quantificam um fator anteriormente negligenciado nas emissões de mercúrio relacionadas com o homem.

Cerca de 10% das emissões de mercúrio produzidas pelo homem na atmosfera a cada ano são resultado do desmatamento global, de acordo com um novo estudo. MIT estudar.

A vegetação mundial, desde a floresta amazónica até às savanas da África Subsariana, funciona como um sumidouro que remove o poluente tóxico do ar. Contudo, se a actual taxa de desflorestação permanecer inalterada ou acelerar, os investigadores estimam que as emissões líquidas de mercúrio continuarão a aumentar.

“Temos negligenciado uma fonte significativa de mercúrio, especialmente em regiões tropicais”, diz Ari Feinberg, antigo pós-doutorando no Instituto de Dados, Sistemas e Sociedade (IDSS) e principal autor do estudo.

O modelo dos pesquisadores mostra que a floresta amazônica desempenha um papel particularmente importante como sumidouro de mercúrio, contribuindo com cerca de 30% do sumidouro global de terras. A redução do desmatamento na Amazônia poderia, portanto, ter um impacto substancial na redução da poluição por mercúrio.

A equipa também estima que os esforços globais de reflorestação poderão aumentar a absorção anual de mercúrio em cerca de 5%. Embora isto seja significativo, os investigadores sublinham que a reflorestação por si só não deve substituir os esforços mundiais de controlo da poluição.

“Os países têm feito grandes esforços para reduzir as emissões de mercúrio, especialmente os países industrializados do norte, e por boas razões. Mas 10% da fonte antropogénica global é substancial e existe um potencial para que esse número seja ainda maior no futuro. (Abordar essas emissões relacionadas ao desmatamento) precisa ser parte da solução”, diz a autora sênior Noelle Selin, professora do IDSS e do Departamento de Ciências da Terra, Atmosféricas e Planetárias do MIT.

Feinberg e Selin são acompanhados no artigo pelos coautores Martin Jiskra, ex-bolsista Ambizione da Swiss National Science Foundation na Universidade de Basel; Pasquale Borrelli, professor da Universidade Roma Tre, na Itália; e Jagannath Biswakarma, pós-doutorado no Instituto Federal Suíço de Ciência e Tecnologia Aquática. O foi publicado recentemente em Ciência e Tecnologia Ambiental.

Modelando Mercúrio

Nas últimas décadas, os cientistas concentraram-se geralmente no estudo da desflorestação como fonte de emissões globais de dióxido de carbono. O mercúrio, um oligoelemento, não recebeu a mesma atenção, em parte porque o papel da biosfera terrestre no ciclo global do mercúrio só recentemente foi melhor quantificado.

As folhas das plantas absorvem o mercúrio da atmosfera, da mesma forma que absorvem o dióxido de carbono. Mas, ao contrário do dióxido de carbono, o mercúrio não desempenha uma função biológica essencial para as plantas. O mercúrio permanece em grande parte dentro de uma folha até cair no chão da floresta, onde o mercúrio é absorvido pelo solo.

O mercúrio torna-se uma séria preocupação para os humanos se acabar em corpos d’água, onde pode ser metilado por microorganismos. O metilmercúrio, uma potente neurotoxina, pode ser absorvido pelos peixes e bioacumulado através da cadeia alimentar. Isso pode levar a níveis arriscados de metilmercúrio nos peixes que os humanos comem.

“Nos solos, o mercúrio está muito mais fortemente ligado do que seria se fosse depositado no oceano. As florestas estão a prestar uma espécie de serviço ecossistémico, na medida em que sequestram mercúrio por períodos de tempo mais longos”, diz Feinberg, que é agora pós-doutorando no Instituto de Físico-Química Blas Cabrera, em Espanha.

Desta forma, as florestas reduzem a quantidade de metilmercúrio tóxico nos oceanos.

Muitos estudos sobre o mercúrio concentram-se em fontes industriais, como a queima de combustíveis fósseis, a mineração de ouro em pequena escala e a fundição de metais. Um tratado global, a Convenção de Minamata de 2013, apela às nações para que reduzam as emissões produzidas pelo homem. No entanto, não considera diretamente os impactos do desmatamento.

Os pesquisadores lançaram seu estudo para preencher a peça que faltava.

Em trabalhos anteriores, eles construíram um modelo para investigar o papel que a vegetação desempenha na absorção de mercúrio. Utilizando uma série de cenários de mudança no uso da terra, ajustaram o modelo para quantificar o papel do desmatamento.

Avaliando Emissões

Este modelo de transporte químico rastreia o mercúrio desde as suas fontes de emissões até onde é quimicamente transformado na atmosfera e, finalmente, até onde é depositado, principalmente através das chuvas ou da absorção pelos ecossistemas florestais.

Eles dividiram a Terra em oito regiões e realizaram simulações para calcular os fatores de emissão de desmatamento para cada uma, considerando elementos como tipo e densidade da vegetação, teor de mercúrio nos solos e histórico de uso da terra.

No entanto, foi difícil obter bons dados para algumas regiões.

Faltavam medições da África tropical ou do Sudeste Asiático – duas áreas que sofrem forte desmatamento. Para contornar esta lacuna, utilizaram modelos offline mais simples para simular centenas de cenários, o que os ajudou a melhorar as suas estimativas de potenciais incertezas.

Eles também desenvolveram uma nova formulação para as emissões de mercúrio do solo. Esta formulação capta o facto de que a desflorestação reduz a área foliar, o que aumenta a quantidade de luz solar que atinge o solo e acelera a libertação de mercúrio dos solos.

O modelo divide o mundo em quadrados de grade, cada um com algumas centenas de quilômetros quadrados. Ao alterar os parâmetros da superfície terrestre e da vegetação em determinados quadrados para representar cenários de desmatamento e reflorestamento, os pesquisadores podem capturar os impactos no ciclo do mercúrio.

No geral, descobriram que cerca de 200 toneladas de mercúrio são emitidas para a atmosfera como resultado da desflorestação, ou cerca de 10% do total das emissões provocadas pelo homem. Mas nos países tropicais e subtropicais, as emissões da desflorestação representam uma percentagem mais elevada das emissões totais. Por exemplo, no Brasil, as emissões do desmatamento representam 40% do total das emissões produzidas pelo homem.

Além disso, muitas vezes as pessoas acendem fogueiras para preparar áreas de florestas tropicais para atividades agrícolas, o que provoca mais emissões ao libertar mercúrio armazenado pela vegetação.

“Se o desmatamento fosse um país, seria o segundo país com maior emissão, depois da China, que emite cerca de 500 toneladas de mercúrio por ano”, acrescenta Feinberg.

E uma vez que a Convenção de Minamata aborda agora as emissões primárias de mercúrio, os cientistas podem esperar que a desflorestação se torne numa fracção maior das emissões provocadas pelo homem no futuro.

“As políticas para proteger as florestas ou derrubá-las têm efeitos não intencionais que vão além do seu alvo. É importante considerar o facto de que estes são sistemas e envolvem atividades humanas, e precisamos de os compreender melhor para realmente resolvermos os problemas que sabemos que existem”, diz Selin.

Ao fornecer esta primeira estimativa, a equipe espera inspirar mais pesquisas nesta área.

No futuro, pretendem incorporar modelos mais dinâmicos do sistema terrestre nas suas análises, o que lhes permitiria monitorizar interactivamente a absorção de mercúrio e modelar melhor a escala de tempo da regeneração da vegetação.

“Este artigo representa um avanço importante na nossa compreensão do ciclo global do mercúrio, ao quantificar um caminho que tem sido sugerido há muito tempo, mas ainda não quantificado. Grande parte da nossa pesquisa até o momento se concentrou nas emissões antropogênicas primárias – aquelas resultantes diretamente da atividade humana por meio da combustão de carvão ou da queima de amálgama de ouro e mercúrio na mineração de ouro artesanal e em pequena escala”, diz Jackie Gerson, professor assistente do Departamento da Terra. e Ciências Ambientais da Michigan State University, que não esteve envolvido nesta pesquisa. “Esta investigação mostra que a desflorestação também pode resultar em emissões substanciais de mercúrio e precisa de ser considerada tanto em termos de modelos globais de mercúrio como de políticas de gestão de terras. Tem, portanto, o potencial para avançar cientificamente no nosso campo, bem como para promover políticas que reduzam as emissões de mercúrio através da desflorestação.

Este trabalho foi financiado, em parte, pela Fundação Nacional de Ciência dos EUA, pela Fundação Nacional Suíça de Ciência e pelo Instituto Federal Suíço de Ciência e Tecnologia Aquática.