Tajemnica zaginionej rtęci w Wielkim Jeziorze Słonym

Anonim

Około roku 2010 głębokie wody Wielkiego Jeziora Słonego w Utah zawierały wysokie poziomy toksycznej metylortęci. Pomiary rtęci u ptactwa wodnego otaczającego jezioro doprowadziły do ​​rzadkich zaleceń dotyczących spożycia przez ludzi w odniesieniu do kaczek.

Ale do roku 2015 zniknęło 90 procent głębokiej rtęci.

Zanik rtęci nie był spowodowany agresywną polityką środowiskową lub szeroko zakrojonym wysiłkiem w zakresie oczyszczania. Zamiast tego, jest to część historii z udziałem niezaplanowanego eksperymentu chemicznego na dużą skalę, czasami śmierdzącego jeziora i kaczek - w którym rtęć nie zniknęła. Historia opowiedziana jest w artykule opublikowanym w Environmental Science & Technology.

Linia kolejowa Union Pacific przecina jezioro, dzieląc je na mniejsze północne ramię i większe południowe ramię, z linią narysowaną dokładnie u podstawy króliczych uszatych północnych odnóg jeziora. Ponieważ północna odnoga nie ma większego dopływu rzeki, jest znacznie bardziej zasolona niż południowa. Dwa przepusty w linii kolejowej umożliwiły przepływ wody z północnego ramienia do południowego ramienia, a z powodu jego większej gęstości opadają na dno południowego ramienia.

Różnica w gęstości wody w głębokich i płytkich wodach uniemożliwiła mieszanie, twierdzi profesor geologii i geofizyki William Johnson, i utrzymywała świeży tlen z infiltracji w głębsze warstwy wody. Rozpadająca się materia organiczna na dnie jeziora wysysała cały tlen z warstwy słonej, zmuszając mikroorganizmy do znalezienia czegoś innego do "oddychania". Bez tlenu niektóre bakterie zamieniają się w azotany, aby podsycić chemiczne procesy życiowe. Gdy azotan zniknie, zamieniają się w żelazo, mangan i na końcu siarczan. Mieszkańcy Doliny Jeziora Słonego mogli zauważyć produkt uboczny bakterii oddychających siarczanem - siarczek, śmierdzący zgniłe jajo wydobywające się z jeziora. W innym efekcie ubocznym bakterie zamieniają rtęć elementarną w toksyczną metylortęć.

"Mercury jest naprawdę podchwytliwy" - mówi Johnson. "To zmienia formę." Rtęć pierwiastkowa, podobnie jak w starych termometrach, łatwo odparowuje i krąży w atmosferze. Może przyczepiać się do cząstek pyłu i deszczu z nieba, w procesie zwanym depozycją atmosferyczną. Dzięki dużej powierzchni Wielkiego Jeziora Słonecznego otrzymuje on dużo rtęci. Toksyczną formą tego pierwiastka jest metylortęć, która jest toksyczna dla układu nerwowego i może przemieszczać się w górę łańcucha pokarmowego, ponieważ wyższe organizmy gromadzą metylortęć obecną w ich ofiarach.

Kiedy urzędnicy zajmujący się dziką fauną zaczęli dostrzegać podwyższone poziomy rtęci u ptactwa wodnego na bagnach jeziora, w tym samym czasie geolodzy odkryli wysoce podwyższoną rtęć w głębi jeziora, wszyscy uważali, że prawdopodobnie istnieje związek między kaczkami a głęboką warstwą solanki.

"Stworzyło to oczekiwanie, że istnieje związek pomiędzy wysokimi stężeniami metylortęcia w głębokiej warstwie solanki a podwyższonymi stężeniami u ptactwa wodnego na mokradłach przylegających do jeziora" - mówi Johnson.

Następnie w 2013 r. Union Pacific zamknął przepusty kolejowe w celu naprawy, odcinając przepływ słonej wody od północnego ramienia do południowego ramienia. Kiedy Johnson i jego współpracownicy, Frank Black z Westminster College i Blair Stringham z Departamentu Zasobów Naturalnych w Utah, pobrali próbki głębokiej warstwy solanki i osadów dennych w 2015 roku, odkryli, że metylortęć występuje zarówno w wodzie, jak i w osadach, spadły o 88 procent.

"Wydaje się oczywiste, że głęboka warstwa solanki była czapką" - mówi Johnson. Bez stałego napływu północno-ramiennej wody, głęboka warstwa solanki ostatecznie zmieszała się z leżącą nad nią wodą, przynosząc tlen i kierując metylortęć do innych postaci, być może elementarnej rtęci, która odparowałaby do atmosfery.

A kaczki? Tusze wodne zebrane zarówno przed, jak i po zamknięciu przepustu nie wykazały znaczących zmian w poziomie rtęci. "Jeśli istnieje bezpośredni związek między środowiskiem na dnie jeziora a Hg u kaczek, można by pomyśleć, że zaobserwujesz odpowiednią redukcję Hg w faunie i florze" - mówi Johnson. "Nie widzieliśmy tego."

Źródło metylortęci na terenach podmokłych wciąż nie jest znane, podobnie jak dokładny mechanizm, dzięki któremu zniknęła głęboka rtęć w jeziorze. Ale Johnson, Black, a teraz US Geological Survey nie są jeszcze wykonane z jeziorem. W grudniu 2016 r. Union Pacific otworzył nowe wyrwy na grobli, łącząc ponownie północne i południowe odnogi Wielkiego Jeziora Słonego. Naruszenie jest szersze niż stare przepusty, a naukowcy czekają teraz, aby przekonać się, czy beztlenowa warstwa solanki ponownie się odbuduje i czy inna "fabryka metylo-rtęci będzie czaić się na dnie jeziora" - mówi Johnson.

menu
menu