За словами вчених, океан стає все більш токсичним

Океан нагрівається, підкислюється та втрачає кисень — добре задокументовані наслідки зміни клімату. Однак менше уваги приділено тому, як ці зміни впливають на забруднювачі морського середовища. Нове дослідження дослідило взаємодію мікроелементів зі зміною клімату. Висновки були опубліковані в журналі Nature Communications Earth & Environment.

Кліматичні явища вивільняють більше забруднень

«Ми хотіли зрозуміти, як кліматичні зміни впливають на мікроелементи — сферу, яка поки що мало досліджена», — пояснює д-р Ребекка Зітун, морський хімік із GEOMAR Center for Ocean Research Center Гельмгольца в Кілі та співавтор дослідження навчається разом зі своїм хорватським колегою доктором Сашою Марцінеком з Інституту Руджера Бошковича в Загребі. «Ми досліджували як антропогенні, так і природні джерела».

Такі метали, як свинець, ртуть і кадмій, потрапляють в океани не лише через діяльність людини, наприклад промисловість або спалювання викопного палива. Природні джерела також змінюються через зміну клімату: підвищення рівня моря, розлив або висихання річок, танення морського льоду та льодовиків – усі ці процеси мобілізують і збільшують потоки забруднень.

Дослідження узагальнює висновки робочої групи Об’єднаної групи експертів ООН з наукових аспектів захисту морського середовища (GESAMP), яка зосереджується на металевих забруднювачах в океані. Робоча група була ініційована доктором Сільвією Сандер, професором морських мінеральних ресурсів у GEOMAR та колишнім керівником лабораторій вивчення морського середовища Міжнародного агентства з атомної енергії (МАГАТЕ) у Монако. Крістоф Фелькер з Інституту Альфреда Вегенера, Центру полярних і морських досліджень імені Гельмгольца (AWI) також вносить свій внесок з Німеччини.

«Наша робоча група зосередилася на впливі зміни клімату та парникових газів на забруднюючі речовини в океані», — пояснює доктор Сандер. Одним із прикладів цих впливів є підвищення рівня ртуті в арктичних водах: танення льодовиків, відтавання вічної мерзлоти та ерозія берегів призводять до вивільнення більшої кількості ртуті з природних джерел. Це становить особливу загрозу для громад, які покладаються на традиційне рибальство, оскільки ртуть накопичується в харчовому ланцюзі та може опинитися на наших тарілках через споживання забрудненої риби.

Джерела токсичних металів для людини

«Діяльність людини збільшила глобальний потік токсичних металів, таких як свинець, у десять разів, а ртуть — у три-сім разів порівняно з доіндустріальним рівнем», — каже професор Сандер, наводячи інший приклад. «Токсичні елементи, такі як срібло, все частіше виявляються в прибережних водах, що походять від спалювання вугілля та зростаючого використання наночастинок срібла в антибактеріальних продуктах». Крім того, поширенню важких металів сприяє транспортування та використання пластмас. Пластмаси можуть зв’язувати з води такі метали, як мідь, цинк і свинець. Ці зв’язані забруднювачі також можуть потрапити в харчовий ланцюг.

У майбутньому людський внесок важких металів може ще зрости через збільшення експлуатації океанів.

Мікроелементи в морській воді чутливі до зміни клімату

Зміни клімату, такі як підвищення температури моря, закислення океану та виснаження кисню, впливають на мікроелементи різними способами.

Вищі температури води збільшують біодоступність і поглинання мікроелементів, таких як ртуть, морськими організмами. Це відбувається тому, що більш високі температури прискорюють метаболізм, зменшують розчинність кисню та збільшують вентиляцію зябер, що призводить до того, що більше металів надходить в організм і накопичується в їхньому тілі.

Оскільки океан поглинає більшу частину вуглекислого газу (CO ₂ ), який виділяє людина, він стає більш кислим – рівень pH падає. Це підвищує розчинність і біодоступність таких металів, як мідь, цинк або залізо. Ефект особливо виражений з міддю, яка є дуже токсичною для багатьох морських організмів у високих концентраціях.

Крім того, зростаючий дефіцит кисню, особливо в прибережних зонах і на морському дні, посилює токсичну дію мікроелементів. Це створює стрес для організмів, які живуть безпосередньо в морському дні або на ньому, таких як мідії, краби та інші ракоподібні.

Подвійний тягар: забруднювачі та зміна клімату

Діяльність людини впливає на кількість забруднювачів у прибережних регіонах двома способами: безпосередньо через викид забруднюючих речовин у навколишнє середовище та опосередковано через вплив кліматичних змін, спричинених діяльністю людини, на природні джерела.

Однак дослідження також показує, що все ще недостатньо даних про те, як зміна клімату впливає на забруднюючі речовини в океані. Робоча група закликає посилити дослідження нових і недостатньо вивчених забруднювачів. Крім того, слід розробити кращі моделі та скорегувати законодавство, щоб покращити контроль над впливом забруднюючих речовин у морях.

Доктор Ребекка Зітун: «Щоб краще зрозуміти вплив на екосистеми та здоров’я людини, нам потрібно усунути прогалини в знаннях про взаємодію між забруднювачами та зміною клімату та розробити стандартизовані методи, які надають глобально порівнювані дані». Це важливий крок до зміцнення захисту моря та розробки стійких рішень для вразливих прибережних районів.