Un nuevo estudio del MIT indica que alrededor del 10 por ciento de las emisiones de mercurio a la atmósfera provocadas por el hombre cada año son el resultado de la deforestación global.
La vegetación del mundo, desde la selva amazónica hasta las sabanas del África subsahariana, actúa como un sumidero que elimina los contaminantes tóxicos del aire. Sin embargo, si la tasa actual de deforestación se mantiene sin cambios o se acelera, los investigadores estiman que las emisiones netas de mercurio seguirán aumentando.
«Hemos pasado por alto una fuente importante de mercurio, especialmente en los trópicos», afirma Ari Feinberg, ex investigador postdoctoral en el Instituto de Datos, Sistemas y Sociedad (IDSS) y autor principal del estudio.
El modelo de los investigadores muestra que la selva amazónica desempeña un papel particularmente importante como almacén de mercurio, contribuyendo con alrededor del 30 por ciento de la reserva terrestre mundial. Por lo tanto, reducir la deforestación del Amazonas podría tener un impacto significativo en la reducción de la contaminación por mercurio.
El equipo también estima que los esfuerzos globales de reforestación podrían aumentar la absorción anual de mercurio en aproximadamente un 5 por ciento. Aunque esto es importante, los investigadores subrayan que la reforestación por sí sola no debería sustituir los esfuerzos de control de la contaminación en todo el mundo.
«Los países han hecho muchos esfuerzos para reducir las emisiones de mercurio, especialmente los países industrializados del norte, y por muy buenas razones. Pero el 10% de la fuente antropogénica global es una proporción grande, y existe la posibilidad de que sea aún mayor en el futuro». futuro. [Addressing these deforestation-related emissions] «Tiene que ser parte de la solución», dice el investigador principal Noel Selin, profesor del IDSS y del Departamento de Ciencias de la Tierra, Atmosféricas y Planetarias del MIT.
A Feinberg y Selin se unen en el artículo los coautores Martin Giskra, ex becario Ambizione de la Fundación Nacional Suiza de Ciencias en la Universidad de Basilea; Pasquale Borelli, profesor de la Universidad de Roma Tre en Italia; y Jagannath Biswakarma, investigador postdoctoral del Instituto Federal Suizo de Ciencia y Tecnología Acuáticas. el papel Aparece hoy en Ciencia y tecnología ambiental..
Modelado de mercurio
Durante las últimas décadas, los científicos generalmente se han centrado en estudiar la deforestación como fuente de emisiones globales de dióxido de carbono. El mercurio, un oligoelemento, no ha recibido la misma atención, en parte porque sólo recientemente se ha cuantificado mejor el papel de la biosfera terrestre en el ciclo global del mercurio.
Las hojas de las plantas absorben el mercurio de la atmósfera, del mismo modo que absorben el dióxido de carbono. Pero a diferencia del dióxido de carbono, el mercurio no desempeña una función biológica esencial para las plantas. El mercurio permanece en gran parte dentro de la hoja hasta que cae al suelo del bosque, donde el suelo absorbe el mercurio.
El mercurio se convierte en una gran preocupación para los humanos si termina en cuerpos de agua, donde los microorganismos pueden metilarlo. Los peces pueden absorber metilmercurio, una potente neurotoxina, y se bioacumula a lo largo de la cadena alimentaria. Esto puede provocar niveles peligrosos de metilmercurio en el pescado que consumen los humanos.
«En el suelo, el mercurio está más estrechamente unido que si se depositara en el océano. Los bosques desempeñan una especie de servicio ecosistémico, ya que «aíslan el mercurio durante períodos de tiempo más largos».
De esta forma, los bosques reducen la cantidad de metilmercurio tóxico en los océanos.
Muchos estudios sobre el mercurio se centran en fuentes industriales, como la quema de combustibles fósiles, la minería de oro a pequeña escala y la fundición de metales. Un tratado global, el Convenio de Minamata de 2013, insta a los países a reducir las emisiones causadas por el hombre. Sin embargo, no tiene en cuenta directamente los impactos de la deforestación.
Los investigadores lanzaron su estudio para llenar esa pieza faltante.
En su trabajo anterior, construyeron un modelo para explorar el papel que desempeñan las plantas en la absorción de mercurio. Utilizando una serie de escenarios de cambio de uso de la tierra, modificaron el modelo para determinar el papel de la deforestación.
Evaluación de emisiones
Este modelo de transporte químico rastrea el mercurio desde las fuentes de sus emisiones hasta donde se transforma químicamente en la atmósfera y finalmente hasta donde se deposita, principalmente a través de la lluvia o la absorción en ecosistemas forestales.
Dividieron la tierra en ocho regiones y realizaron simulaciones para calcular los factores de emisión de deforestación para cada una, teniendo en cuenta elementos como el tipo y la densidad de la vegetación, el contenido de mercurio en el suelo y el uso histórico de la tierra.
Sin embargo, fue difícil obtener buenos datos para algunas áreas.
Carecían de mediciones de África tropical o del sudeste asiático, dos regiones que sufren una deforestación significativa. Para superar esta brecha, utilizaron modelos fuera de línea más simples para simular cientos de escenarios, lo que les ayudó a mejorar sus estimaciones de posibles incertidumbres.
También desarrollaron una nueva fórmula para las emisiones de mercurio del suelo. Esta fórmula explica el hecho de que la deforestación reduce el área foliar, lo que aumenta la cantidad de luz solar que llega al suelo y acelera la liberación de gases de mercurio del suelo.
El modelo divide el mundo en cuadrículas, cada una de las cuales tiene unos pocos cientos de kilómetros cuadrados. Al variar los parámetros de la superficie terrestre y la vegetación en cuadrados específicos para representar escenarios de deforestación y reforestación, los investigadores pueden capturar los impactos en el ciclo del mercurio.
En total, encontraron que alrededor de 200 toneladas de mercurio se emiten a la atmósfera como resultado de la deforestación, o alrededor del 10 por ciento del total de emisiones causadas por el hombre. Pero en los países tropicales y subtropicales, las emisiones de la deforestación representan una proporción mayor de las emisiones totales. Por ejemplo, en Brasil, las emisiones de la deforestación representan el 40 por ciento del total de las emisiones derivadas de la actividad humana.
Además, la gente suele provocar incendios para preparar las zonas de bosque tropical para las actividades agrícolas, lo que provoca más emisiones al liberar el mercurio almacenado por las plantas.
“Si la deforestación fuera un país, sería el segundo país con mayores emisiones, después de China, que emite unas 500 toneladas de mercurio al año”, añade Feinberg.
Dado que el Convenio de Minamata ahora aborda las emisiones primarias de mercurio, los científicos pueden esperar que la deforestación se convierta en una porción mayor de las emisiones causadas por el hombre en el futuro.
«Las políticas para proteger o talar bosques tienen efectos no deseados que van más allá de su propósito», dice Selin. «Es importante tener en cuenta el hecho de que se trata de sistemas, que implican actividades humanas, y debemos comprenderlos mejor en para resolver problemas que ya sabemos que existen”.
Al proporcionar esta primera estimación, el equipo espera inspirar más investigaciones en esta área.
En el futuro, quieren incorporar modelos más dinámicos del sistema terrestre en sus análisis, lo que les permitirá realizar un seguimiento interactivo de la absorción de mercurio y modelar mejor la línea de tiempo para el nuevo crecimiento de la vegetación.
«Este artículo representa un avance importante en nuestra comprensión del ciclo global del mercurio al identificar una vía que se ha propuesto desde hace mucho tiempo pero que aún no se ha cuantificado. Gran parte de nuestra investigación hasta la fecha se ha centrado en las emisiones primarias antropogénicas», dice Jackie Gerson, profesora asistente en «Procedencia: aquellos que resultan directamente de la actividad humana mediante la combustión de carbón o la quema de amalgama de oro y mercurio en la minería de oro artesanal y en pequeña escala». y Ciencias Ambientales de la Universidad Estatal de Michigan, que no participó en esta investigación. Esta investigación muestra que la deforestación también puede generar importantes emisiones de mercurio y debe tenerse en cuenta en términos de modelos globales de mercurio y políticas de gestión de tierras. Por lo tanto, tiene el potencial de hacer avanzar científicamente nuestro campo, así como de promover políticas que reduzcan las emisiones de mercurio a través de la deforestación.
Este trabajo fue financiado en parte por la Fundación Nacional de Ciencias de EE. UU., la Fundación Nacional de Ciencias de Suiza y el Instituto Federal Suizo de Ciencia y Tecnología Acuáticas.
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