Un estudo revela que a estratosfera distribúe mercurio desde as zonas contaminantes a rexións remotas do planeta

Un equipo internacional participado pola Universidade de Vigo realizou un estudo no que, por primeira vez, se identifica a estratosfera como “unha rexión clave da atmosfera para a distribución, o procesado químico e a entrada de mercurio atmosférico nos ecosistemas da superficie da Terra”. Nel descubriron que a estratosfera facilita a dispersión global de mercurio desde as zonas contaminadas a rexións remotas do planeta e que o transporte estratosférico é tan importante como o transporte troposférico na dispersión interhemisférica do mercurio.

Os resultados do estudo, liderado desde o Instituto de Química Física Blas Cabrera-CSIC, foron publicados nun artigo titulado Role of the stratosphere in the global mercury cycle na revista Science Advances. Entre o amplo equipo internacional que participou na súa elaboración, por parte da Universidade de Vigo estiveron Juan A. Añel e Laura de la Torre, membros do grupo de investigación Environmental Physics Laboratory (EphysLab-Centro de Investigación Mariña). Eles foron os responsables da parte de transporte atmosférico.

Rápida oxidación na estratosfera

O mercurio está considerado un contaminante global que supón riscos substanciais para a saúde humana e dos ecosistemas. A atmosfera, indican en nota de prensa desde o CSIC, contén trazas de mercurio gasoso que proveñen de fontes naturais (como aerosión do solo ou erupcións volcánicas) e de procesos industriais (como a metalurxia e a combustión de carbón). Este mercurio metálico atmosférico “transfórmase a través de reaccións de oxidación, non de todo ben coñecidas, para finalmente depositarse rapidamente en mares e continentes moi afastados das zonas nas que se emitiu o metal orixinal”. Ata agora considerábase que tanto a reacción química como o transporte global do mercurio ocorrían na capa inferior da atmosfera en contacto coa superficie, é dicir, na troposfera.

Porén, o estudo agora feito público evidencia que “non é así, revelando que preto da terceira parte do mercurio que entra no ecosistema terrestre reaccionou na estratosfera (de 12 a 40 km de altura), debido ás características únicas da contorna fotoquímica estratosférica, que aceleran os procesos de oxidación de mercurio”. Ademais, o traballo amosa por primeira vez que a circulación do aire nesta capa da atmosfera funciona como unha cinta transportadora global, na que grandes cantidades de mercurio gasoso son trasladadas desde as zonas intensamente contaminadas ata os lugares máis illados e remotos, como as rexións polares. Tamén predí que o cambio climático aumentará o transporte estratosférico do mercurio.

Entrando xa máis en detalle, na investigación explícase que na rápida oxidación na estratosfera do resistente mercurio metálico gasoso interveñen dous factores. O primeiro é a maior abundancia a esa elevada altura de especies químicas altamente reactivas, como os átomos de bromo, cloro e radicais hidroxilos, que atacan intensamente ao metal. O segundo factor relaciónase coa presenza cara os 30-35 km de altura da coñecida capa de ozono, que protexe á biosfera (e ao mercurio) da letal radiación solar ultravioleta. “Cando as partículas de mercurio ascenden por riba da capa de ozono, quedan subitamente desprotexidas e expostas á radiación ultravioleta solar. O mercurio atmosférico absorbe dita radiación e desaparece rapidamente a través de procesos fotoquímicos para dar lugar a compostos solubles facilmente depositables sobre a superficie, tal e como indican desde a investigación.

O mercurio gasoso, explican desde o equipo investigador, chega desde a superficie terrestre ás capas máis altas da atmosfera a través do movemento de grandes masas de aire, principalmente nas zonas dos trópicos. Aínda que estes mecanismos físicos son dunha notable complexidade, apuntan, é posible simulalos con detalle utilizando modelos climáticos. Deste xeito, no estudo obtívose un modelo numérico do denominado Ciclo Xeoquímico do Mercurio, que por primeira vez inclúe as novas reaccións químicas e fotoquímicas do metal que poden ter lugar na estratosfera. Polo tanto, o equipo investigador “realizou por primeira vez un modelo completo do ciclo do mercurio no noso planeta”, que permite “identificar o proceso completo de transporte e reacción cara a e desde a estratosfera do mercurio gasoso, que regresa á superficie terrestre en forma de sales solubles que se depositan nos lugares máis remotos”. O modelo permite simular e estudar este ciclo non só na actualidade senón tamén no pasado preindustrial e nun previsible futuro de clima alterado.

O impacto do cambio climático

“Este traballo supón un grande avance científico no que respecta ao mercurio, un contaminante moi tóxico que está regulado pola convención de Minamata”, afirma o profesor da UVigo Juan Antonio Añel. O físico explica que desde hai tempo había un problema científico provocado porque “os resultados das medicións de campo e a modelización da deposición de mercurio non coincidían”. No estudo realizado, indica, “descubrimos que a razón débese a que ata o 50% do mercurio que se deposita na superficie terrestre e nos océanos é emitido en superficie e sube ata a estratosfera (por riba dos 12 km de altura)”. O investigador sinala que “ata a data isto non foi considerado, ninguén pensaba que podería vir dunha capa tan alta” como é a estratosfera.

Outro dos resultados deste estudo destacados por Juan Antonio Añel é que “como a estratosfera é tan importante para o movemento atmosférico global das masas de aire (o chamado transporte atmosférico), e o cambio climático está a aceleralo, resulta que o cambio climático está aumentando e seguirá aumentando o transporte de mercurio desde os lugares onde se emite, principalmente fontes industriais no sur de Asia, ata rexións prístinas do mundo, coma os polos e os océanos”. Isto, recalca, “é moi importante xa que se calcula que o mercurio na superficie do océano aumentou entre tres e sete veces desde a época preindustrial e o cambio climático está acelerando este transporte e contaminación”.