Z tajícího ledovce v Grónsku se uvolňuje množství rtuti. Kde se tam vzala, řeší i čeští vědci
Z ledovce v Grónsku odtéká do moře překvapivě velké množství rtuti. Vědci naměřili vysoké koncentrace této toxické látky v několika řekách a fjordech na jihozápadě ostrova. Výsledky mezinárodního výzkumu, na kterém se podíleli badatelé z Přírodovědecké fakulty Univerzity Karlovy, publikovali v časopise Nature Geoscience.
„Z tajícího grónského ledovce se uvolňuje velké množství rtuti. To je to hlavní zjištění. Naměřené koncentrace byly zhruba o dva řády vyšší než dosud naměřené množství v arktických tocích,“ popisuje biolog Marek Stibal z Přírodovědecké fakulty UK jeden ze závěrů studie, kterou publikoval Nature Geoscience.
Nečekaně vysokou koncentraci rtuti, kterou mezinárodní tým pod vedením Jona Hawkingse (Florida State University) objevil ve třech řekách a dvou fjordech na jihozápadě Grónska, by vědci spíše čekali v tocích například v průmyslových oblastech Číny.
Vědci našli pravěkou rostlinu starou milion let. Ukazuje, že grónský ledovec taje rychleji, než mysleli
Číst článek
„Koncentrace rtuti v těchto řekách je zhruba desetkrát vyšší oproti jiným arktickým tokům, kde jsme měřili dřív. Pokud jde o koncentraci rozpuštěné anorganické rtuti, je to srovnatelné spíše s některými znečištěnými asijskými řekami,“ podotýká další spoluautorka biochemička z Bristolské univerzity Jade E. Hattonová, která teď působí na Přírodovědecké fakultě UK.
Znečištění rtutí obecně vzniká v důsledku lidské činnosti, jako jsou spalování fosilních paliv a odpadu, průmyslové nebo důlní procesy. Ale také má své přirozené zdroje v přírodě, mezi které patří geotermální a vulkanická aktivita, požáry nebo eroze hornin.
Přírodní rtuť
Původ rtuti objevené v grónských ledovcových řekách zatím není úplně jasný. Podle Marka Stibala ale zatím vše poukazuje na přírodní původ.
‚Nejhorší možný scénář‘. Ledovce v Grónsku a na Antarktidě tají rychleji, než se čekalo, uvádí studie
Číst článek
„Zdroj rtuti v Grónsku velmi pravděpodobně není antropogenní. Nepochází z nějakého průmyslového znečištění. Antropogenní rtuť se sice může přenést atmosférickým transportem na povrch ledovce. Ale to bývá v malých koncentracích, které neodpovídají té vysoké koncentraci ve vodě. Dále taková rtuť poměrně snadno fotodegraduje. To znamená, že neočekáváme, že by mohla proniknout přes tři kilometry tlustý ledovec na podloží. Nejpravděpodobnějším zdrojem je tak podloží, které je drcené obrovskou tíhou pohybujícího se ledovce. Není úplně jasné, jestli jsou tam silné žíly, které ledovec nakrojil nebo je rtuť rozprostřená všude. Že jde nejspíš o přírodní zdroj, ale není tak dobrá zpráva, jak by se mohlo zdát, protože to je zdroj, který nemáme a nemůžeme mít pod kontrolou,“ uvádí Stibal, který v této souvislosti připomíná Minamatskou úmluvu o rtuti podepsanou bezmála 130 státy včetně Česka.
Jejím hlavním cílem je ochránit lidi a životní prostředí právě před antropogenními emisemi a úniky rtuti. Nedávné výzkumy v Severní Americe nasvědčují, že potenciálním zdrojem velkého znečištění rtutí v Arktidě je tající tající dlouhodobě zmrzlá půdu (permafrost), která teď pod vlivem rostoucích teplot taje.
„Pod grónským ledovcem příliš permafrostu není. A i ty koncentrace, které jsme viděli, jsou vyšší než bychom čekali u permafrostu. Pravděpodobnější skutečně je, že jde o geologický zdroj. Nicméně k podpoře této hypotézy jsou potřeba další data, jako je třeba analýza stabilních izotopů, která je snad v budoucnu v plánu,“ vysvětluje biolog.
Zkoumání mikroorganismů
Vědci přitom v Grónsku zachytili i organickou formu rtuti, která se nazývá methylrtuť. Tato toxická látka poškozuje centrální nervový systém a snadno se hromadí v tělech organismů, jako jsou mořské ryby a další články potravního řetězce, které na nich závisejí, včetně toho nejvyššího - člověka.
V Grónsku loni roztálo rekordní množství ledu, jde o 532 miliard tun hmoty
Číst článek
„Rtuť je velmi jedovatý prvek. Ale zatím nevíme jistě, jestli rtuť objevená v ledovcových řekách vstupuje do potravní sítě a případně v jakém množství. Máme důkazy o tom, že grónská populace má v těle vyšší obsah rtuti oproti jiným populacím, ale nevíme, jestli na tom má podíl rtuť uvolněná ledovcem nebo antropogenní rtuť, která se dostala do arktického systému. Abychom tomu dokázali plně porozumět, budou muset být provedeny další výzkumu, upozorňuje Hattonová a objasňuje, jak vědci při měření rtuti postupují.
„I když se ty koncentrace zdají být vysoké, v celkovém úhrnu jsou nízké a může jednoduše dojít ke kontaminaci. Proto musíme být pří sbírání vzorků a měření opravdu opatrní. Odebíráme vzorky z řek a fjordů potom tuto vodu filtrujeme, jak nejlépe umíme. Tento proces nám odhalí anorganickou rtuť i methylrtuť. Můžeme se tak dívat na zastoupení různých druhů rtuti a lépe porozumět, jako roli hrají,“ popsala Hattonová.
Úkol vědců z Přírodovědecké fakulty Univerzity Karlovy přitom podle Marka Stibala spočíval především v objasnění role souvisejících biologických procesů.
„Koloběh rtuti v přírodě je ovlivněný biologickými procesy. Podílejí se na tom mikroorganismy. Existují dva typy procesů. Tím prvním je redukce na elementární rtuť, která je těkavá. To je i způsob, kterým se dá prostředí detoxifikovat. Druhým procesem je methylace rtuti, jehož výsledem je mythylrtuť, která je velmi toxická, protože jí organismy považují za organickou sloučeninu a nevylučuje se tak z těla. To znamená, že se v nich akumuluje,“ vysvětluje Stibal, který spolu s kolegy zkoumal mikroorganismy v pořízených vzorcích a izoloval jejich DNA.
Chybějící geny
„Srovnávali jsme ty genomové sekvence s databázemi. Geny pro enzymy, které se podílejí na těchto reakcích, jsou známé. Ve vzorcích jsme našli dost genů právě pro zmíněnou redukci rtuti, tedy tu detoxifikační reakci. Množství bylo srovnatelné s půdami u nás v mírném pásu. Z další analýzy vyplynulo, že ten gen je přítomen v těch nejčastějších mikroorganismech v daném prostředí. Dá se to interpretovat tak, že ty organismy, které žijí pod grónským ledovcem, jsou na to vyšší množství rtuti nějakým způsobem připravené,“ dodává Stibal.
Ztenčování grónských ledovců už nejde zastavit, tvrdí nová studie. Nepomůže ani výrazné snížení emisí
Číst článek
Vědci ale zároveň ve vzorcích neobjevili geny, které umožňují zmíněnou methylaci. „To je hůře interpretovatelné. Buď jsme špatně hledali, nebo tam existuje jiný nebiologický proces methylace, protože methylrtuť jsme tam našli. Potřebovali bychom víc vzorků a podrobnější analýzy,“dodává Stibal s tím, že to by se mohlo splnit.
Tým vědců z Přírodovědecké fakulty UK totiž po roční pauze vynucené pandemií plánuje pokračovat ve výzkumu v Grónsku i letos v létě. Na výzkum tání grónského ledovce a související únik metanu loni Marek Stibal vyhrál pětiletý grant ve výši 58 milionů korun v soutěži ERC CZ pořádané Ministerstvem školství.
Nevyřešených výzkumných otázek teď bude v této oblasti Arktidy přibývat spolu s tím, jak se ledy pod vlivem změny klimatu dávají čím dál rychleji do pohybu. Zatím vše nasvědčuje tomu, že zásoby toxické rtuti ale i metanu pod ledovými příkrovy jsou podstatně větší, než si vědci donedávna mysleli.
