Kevesebb oxigén, több méreg: melegedő tengerek és a higanykockázatok

A klímaváltozás nem feltétlenül növeli közvetlenül a tengerek higanytartalmát, de az oxigénszint csökkenése képes arra, hogy az élővilágban mérgező formává alakítsa az eleve jelen lévő higanyt. Egy új tanulmány szerint már évezredekkel ezelőtt, az oxigénszegény időszakok alatt, egyes mikroorganizmusok fokozottan átalakították az „átlagos” higanyt metilhigannyá, amely a tápláléklánc mentén egyre nagyobb koncentrációban halmozódik fel.

Mikroorganizmusok: a mérgező átalakítás rejtett mesteremberei

A metilhigany egy nagyon veszélyes vegyület: a legkisebb élőlényektől halakon át az emberekig terjed a táplálékláncon, erős mérgező hatással. Alacsony oxigénszintű környezetben bizonyos mikroorganizmusok képesek az anorganikus higanyt metilhigannyá „metilezni”. A melegedő tengerek és a vízoszlop stabilizálódása (rétegeződése) teret ad ezeknek az oxigénhiányos zónáknak, így elősegítve a mérgező átalakulást.

Ősi DNS-vizsgálatok figyelmeztetnek: múlt és jelen összekapcsolva

A kutatók a Fekete-tenger üledékrétegeiből kivett DNS-mintákat elemeztek visszamenőleg 13 500 évre, különösen az hgcA gén jelenlétére fókuszálva — ez a gén ugyanis jelzi azokat a mikroorganizmusokat, amelyek képesek metilhiganyt előállítani. A vizsgálatok szerint 9000 és 5500 év között egy meleg, párás időszak alatt az oxigénszint jelentősen csökkent, és ekkor megnőtt ezen mikrobiális aktivitás is. Ez arra utal: már önmagában a melegedés és az oxigénhiány is elegendő lehet a mérgező átalakulásokhoz.

A jelen kihívásai: hogyan alakul ma a higanykockázat?

Ma a helyzet kettős: az ipari higanykibocsátás biztosítja a „nyersanyagot”, míg a tápanyag-felhalmozódás (például mezőgazdasági műtrágyák lemosódása) tovább rontja az oxigéntelítettséget. A tengerek felmelegedése és rekeszesedése (rétegezése) pedig megakadályozza az alsóbb rétegek oxigénellátását, így kedvez a metilhigany-termelésnek.

A higany a vízoszlop alacsony oxigénű zónáiból időnként felkeveredik, bekerül a planktonokba, majd apróbb és nagyobb halak fogyasztják tovább. A koncentráció minden lépésnél nő, így a végső fogyasztók — köztük az emberek — nagy mértékben ki vannak téve a mérgezés veszélyének.

Mit tehetünk? Kétlábas megközelítés a védelemhez

1. Csökkenteni a higanykibocsátást – minél kevesebb kémiai „alapanyag” van jelen, annál kisebb esély van átalakulásra.

2. Kezelni a körülményeket – mérsékelni kell a tápanyag-beáramlást, amely az algavirágzás révén tovább gyengíti az oxigénszintet, valamint elő kell segíteni a vízrétegek keveredését, hogy az alsóbb rétegek is elegendő oxigént kapjanak.

A paleogenomika (ősi DNS-vizsgálatok) és a modern óceáni megfigyelő rendszerek kombinálása segíthet megjósolni, hol és mikor léphet be ez a veszélyes átalakulás. Ha a deoxigenizáció folytatódik a melegedő században, a metilhigany-előállítás „gépezete” gyakrabban lép működésbe — ezért azonnali cselekvésre van szükség.

Forrás

Fotó