Vedci mapovali prehliadané znečistenie oceánov. V mori sa ukázali aj priemyselné chemikálie

Oceány možno dlhé roky sledujeme cez nesprávnu chemickú optiku. Nová analýza naznačuje, že pozornosť regulátorov sa sústreďovala najmä na pesticídy a liečivá, no oveľa širšia skupina priemyselných látok sa medzitým rozšírila naprieč moriami a objavuje sa aj v oblastiach, ktoré sa považovali za relatívne nedotknuté.

Have We Been Focusing on the Wrong Ocean Pollutants? This Study Maps What We’ve Been Missing.

Zdroj: https://eos.org/articles/have-we-been-focusing-on-the-wrong-ocean-pollutants-this-study-maps-what-weve-been-missing

Štúdia publikovaná v Nature Geoscience prehodnotila 21 verejne dostupných súborov dát zo vzoriek morskej vody zozbieraných počas viac než desiatich rokov v Tichom, Indickom a severnom Atlantickom oceáne, vrátane Baltského a Karibského mora. Výskumníci v nich identifikovali 248 známych xenobiotík, teda človekom vytvorených organických zlúčenín, ktoré sú pre prírodné systémy cudzie.

Podľa autorov sa ukázalo, že priemyselné chemikálie sú v oceáne rozšírenejšie než pesticídy či liečivá. Medzi látkami, ktoré sa objavovali naprieč rôznymi typmi prostredia, boli polyalkylénglykoly používané v hydraulických kvapalinách, ftaláty z PVC obalov, organofosfátové retardéry horenia z nábytku a elektroniky či surfaktanty z osobnej starostlivosti. V niektorých prípadoch sa tieto zlúčeniny našli aj v koralových útesoch, ktoré sa bežne vnímajú ako vzdialené a „čisté“ lokality.

Význam zistenia nie je len v tom, že sa v mori našli ďalšie chemikálie. Podľa autorov môžu niektoré z nich zasahovať do metabolizmu mikróbov a tým aj do spôsobu, akým oceán spracúva uhlík. To je dôležité, pretože morský uhlíkový cyklus patrí medzi kľúčové biogeochemické procesy na Zemi.

Čo presne výskumníci hľadali

Tím pod vedením Daniela Petrasa z University of California, Riverside a Jarmo-Charlesa Kalinského z Rhodes University Biotechnology Innovation Centre nepracoval s jedným novým odberom, ale s rozsiahlym prehľadom už existujúcich dát.

Snímka zobrazuje: Have We Been Focusing on the Wrong Ocean Pollutants? This Study Maps What We’ve Been Missing.

Zdroj: https://eos.org/articles/have-we-been-focusing-on-the-wrong-ocean-pollutants-this-study-maps-what-weve-been-missing

Vzorky zahŕňali pobrežné zóny mierneho pásma, koralové útesy aj otvorený oceán.

Na rozdiel od klasického cieleného testovania, ktoré sleduje len vopred vybraný zoznam látok, výskumníci použili nontargeted mass spectrometry. Tento prístup umožňuje zachytiť veľké množstvo chemikálií naraz, aj pri nízkych koncentráciách. Doplnili ho o molecular networking, teda výpočtovú metódu, ktorá pomáha rozpoznať nielen známe látky, ale aj ich príbuzné formy a deriváty.

Práve takýto otvorený prístup je podľa autorov dôležitý, pretože tradičné monitorovanie oceánov sa dlhodobo sústreďovalo najmä na pesticídy a farmaceutiká. Tie sa v pobrežných vzorkách objavovali, čo zodpovedá ich známym cestám do mora cez poľnohospodársky odtok a odpadové vody. Priemyselné zlúčeniny sa však správali inak: boli rozšírené oveľa širšie.

Prečo sa priemyselné chemikálie šíria tak ďaleko

Základný dôvod je jednoduchý: ide o látky, ktoré používame veľmi často.

Snímka zobrazuje: Over a dark blue-green square appear the words Special Report: The State of the Science 1 Year On.

Zdroj: https://eos.org/articles/have-we-been-focusing-on-the-wrong-ocean-pollutants-this-study-maps-what-weve-been-missing

Sú súčasťou obalov, nábytku, elektroniky, hydraulických kvapalín či kozmetických a hygienických výrobkov. Keď sa dostanú do prostredia, môžu sa šíriť cez odtoky, splašky, lodnú dopravu alebo rozptyl v pobrežných oblastiach.

V štúdii sa ukázalo, že aj lokality považované za odľahlé nie sú od ľudskej činnosti úplne oddelené. V okolí koralových útesov sa môžu kumulovať zvyšky opaľovacích krémov, odpadových vôd, lodných kvapalín či ďalšie stopy turizmu a infraštruktúry. To je dôležitý kontext aj pre ochranu útesov, pretože tieto ekosystémy už čelia tlaku z otepľovania oceánov a ďalších environmentálnych zmien.

Prečo na tom záleží pre koralové útesy

Koralové útesy sa často opisujú ako krehké ekosystémy, ktoré reagujú na viacero stresorov naraz. V komentári k štúdii Anastazia T. Banaszak z Universidad Nacional Autónoma de México upozornila, že nedostatočne čistené mestské odpadové vody môžu ohrozovať koraly aj úspech obnovovacích projektov. Takéto vody zvyšujú množstvo živín, čo podporuje rast makrorias, ktoré môžu koraly prerastať a vytláčať z priestoru.

V tomto prípade nejde len o lokálny problém. Ak sa priemyselné chemikálie objavujú aj v oblastiach, ktoré sa doteraz považovali za relatívne zachované, znamená to, že predstava „prírodne čistého“ útesu môže byť zavádzajúca. Pre ochranu morských ekosystémov je preto dôležité sledovať nielen viditeľné zdroje znečistenia, ale aj menej nápadné chemické stopy.

Ako môžu tieto látky zasahovať do uhlíkového cyklu

Autori štúdie upozorňujú aj na možný dopad na rozpustenú organickú hmotu, teda DOM. Ide o zmes uhlíkatých molekúl rozpustených v morskej vode, ktorá patrí medzi najväčšie zásobárne uhlíka na Zemi. V oceáne ju spracúvajú mikróby: časť rozložia, časť premenia na odolnejšie formy, ktoré sa v systéme udržia dlhšie.

Ak však priemyselné zlúčeniny tvoria významnú časť tejto zmesi, mikrobiálne procesy môžu fungovať v chemickom prostredí, na ktoré sa počas evolúcie neprispôsobili. Výskumníci uvádzajú, že v niektorých estuárnych vzorkách mohli priemyselné zlúčeniny tvoriť až 63 % DOM, pričom globálny odhad je 10 %. To ešte neznamená, že už presne poznáme dôsledky, ale naznačuje to, že tieto látky by mali byť zahrnuté do modelov uhlíkového cyklu.

Čo zostáva nejasné a čo by malo nasledovať

Štúdia je podľa autorov predovšetkým mapovaním problému, nie konečnou odpoveďou na všetky jeho dôsledky. Zistenie, že xenobiotiká sú v oceáne rozšírené, je len prvý krok. Stále treba presnejšie zistiť, ako jednotlivé látky ovplyvňujú mikróby, koraly a širšie fungovanie morských ekosystémov.

Výskumníci preto navrhujú, aby sa otvorené, nontargeted metódy stali štandardnou súčasťou monitoringu, nie len doplnkom k testovaniu vopred vybraných chemikálií. Zároveň odporúčajú, aby boli oceánografické dáta verejne dostupné a štandardizované podľa princípov FAIR, teda aby boli vyhľadateľné, prístupné, interoperabilné a znovupoužiteľné.

V širšom zmysle ide o výzvu pre celé environmentálne monitorovanie: ak sa budeme pozerať len na známe a očakávané látky, môžeme prehliadnuť to, čo sa v systéme šíri najviac. A práve to je podľa tejto analýzy prípad oceánu, kde sa priemyselné chemikálie ukazujú ako oveľa rozšírenejší problém, než sa doteraz predpokladalo.

Zdroj: Eos

Pôvodný článok: https://eos.org/articles/have-we-been-focusing-on-the-wrong-ocean-pollutants-this-study-maps-what-weve-been-missing