Il mercurio nell'Oceano Artico

L'ecosistema artico è estremamente lontano da qualsiasi attività industriale e mineraria in corso sul nostro pianeta, ma i livelli di mercurio riscontrati nei mammiferi che vivono nella regione polare settentrionale sono tra i più elevati del mondo. Le sorgenti del mercurio polare sembrano essere l'atmosfera del pianeta e i fiumi circumpolari, ma la quantità di metallo osservata sembra non essere giustificata dai precedenti modelli di simulazione.
"L'Artico è un ambiente unico perchè si trova così lontano dalla maggior parte delle sorgenti antropogeniche di mercurio, ma allo stesso tempo le concentrazioni di mercurio nei mammiferi marini artici sono tra le più alte del mondo" spiega Jenny A. Fisher dell' Atmospheric Chemistry Modeling Group. "Questo rappresenta un pericolo sia per la vita marina che per gli esseri umani. La domanda dal punto di vista scientifico è: da dove proviene questo mercurio?".
Il mercurio è il sottoprodotto di diverse attività umane, come la combustione di materiali fossili o l'attività di estrazione mineraria. Questo metallo può accumularsi in pesci e mammiferi marini sotto forma di metilmercurio, fino a concentrazioni milioni di volte superiori a quelle trovate naturalmente negli ecosistemi di tutto il mondo.
Il metilmercurio si forma a partire dal mercurio inorganico, trasformato in un composto chimico da microrganismi anaerobi che popolano suolo, sedimenti e acque dolci o salate di tutto il mondo.
Il metilmercurio tende ad accumularsi senza decomporsi, viaggiando lungo la catena alimentare pressochè intatto e raggiungendo concentrazioni tali da poter danneggiare l'organismo di qualunque essere vivente marino, dal plankton ai grandi cetacei.

"Negli esseri umani, il mercurio è una potente neurotossina" spiega Elsie M. Sunderland. "Può causare ritardi nello sviluppo a lungo termine nei bambini esposti, e ostacolare la salute cardiovascolare negli adulti".
"Le popolazioni indigene dell'Artico sono particolarmente suscettibili agli effetti dell'esposizione a metilmercurio, perchè consumano grandi quantità di pesce e di mammiferi marini come parte della loro dieta tradizionale. Comprendere quali siano le sorgenti di mercurio nell'Oceano Artico, e come i livelli del metallo cambieranno nel futuro, è la chiave per proteggere la salute delle popolazioni che vivono a Nord".
Parte del ciclo del mercurio inizia con l'atmosfera: i fumi prodotti da combustibili fossili o rifiuti e le attività minerarie rilasciano nell'atmosfera particelle di mercurio, che possono viaggiare per un anno intero prima di ricadere sulla superficie del pianeta, trasportate da pioggia o neve.
Il mercurio atmosferico che si deposita sulla neve artica è per la maggior parte immesso nuovamente nell'atmosfera; il pericolo reale, quindi, sembra venire dal mercurio trasportato dai fiumi che si immettono nell'Oceano Artico. "E' per questo che i fiumi sono sorgenti così importanti. Il mercurio si dirige direttamente nell'oceano" sostiene Fisher.
Fiumi come il Lena, l' Ob e lo Yenisei, tra i 10 più grandi fiumi al mondo, viaggiano per la Siberia fino a sfociare nell'Artico, scambiando con gli oceani circa il 10% di tutta l'acqua dolce del pianeta.
Le simulazioni dei ricercatori hanno scoperto che il mercurio di provenienza fluviale costituisce circa il doppio della quantità totale di metallo di provenienza atmosferica che si accumula nell'Oceano Artico.  Le sorgenti di mercurio fluviale rimangono tuttavia ancora misteriose, dato che nessun modello riesce a spiegare la quantità di metallo proveniente dai fiumi siberiani. Quello che si sa per certo è che l'unica spiegazione valida alla quantità di mercurio dell'Artico è la presenza di una massiccia fonte di metallo connessa direttamente con i fiumi che sfociano nell'oceano.

"A questo punto possiamo solo immaginare come il mercurio possa entrare nel sistema fluviale, ma sembra che il cambiamento climatico giochi un ruolo importante. Man mano che le temperature globali crescono, iniziamo a vedere lo scioglimento di aree ricoperte da permafrost che rilasciano il mercurio intrappolato nel terreno; abbiamo osservato anche un cambiamento nel ciclo idrologico, che aumenta la quantità di mercurio proveniente dalle precipitazioni che confluiscono nei fiumi".
"Un altro fattore da tenere in considerazione potrebbero essere le emissioni provenienti dalle miniere d'oro, argento e mercurio in Siberia, che potrebbero contaminare le acque. Non sappiamo quasi nulla su queste sorgenti di inquinamento".
La Siberia è un'enorme giacimento di risorse naturali, dal carbone ai metalli pesanti, ma le informazioni più affidabili sulle attività di estrazione risalgono, nel migliore dei casi, agli anni '50-'60. Sulle sponde del fiume Yenisei, ad esempio, si estraevano nel 1938 oltre 3.000 tonnellate di nickel all'anno, e probabilmente altrettante di rame, ma ottenere dati certi sull'attività estrattiva siberiana pare essere un processo lungo, tedioso e poco conclusivo.
Sul fiume Lena, invece, ci sono ingenti depositi d'oro e di carbone, mentre l'Ob è stato coinvolto, in passato, in uno degli incidenti nucleari più disastrosi della storia: nel 1957, il complesso nucleare di Mayak esplose, rilasciando 50-100 tonnellate di materiale altamente radioattivo nel fiume. L'incidente di Mayak è rimasto sotto silenzio per circa 30 anni, e ha probabilmente causato conseguenze più gravi del disastro di Chernobyl.
Ci sono tutti i presupposti per ipotizzare la presenza di possibili impianti industriali che hanno rilasciato, in un passato recente, grandi quantità di composti di mercurio nel flusso dei fiumi siberiani. Queste sorgenti di inquinanti potrebbero essere la parziale spiegazione delle quantità di metilmercurio rilevate nell'Oceano Artico.
Man mano che il mercurio si accumula nell'Oceano Artico, la superficie marina tende a diventare supersatura, dando origine al fenomeno definito "evasione", in cui il mercurio lascia l'acqua oceanica per raggiungere la bassa atmosfera.
"Associare la supersaturazione ai fiumi artici è stato un lavoro da investigatore. Le implicazioni amientali di questa scoperta sono enormi. Significa, ad esempio, che il cambiamento climatico potrebbe avere un grandissimo impatto sul mercurio dell'Artico, molto più vasto delle emissioni nell'atmosfera. Saranno necessari ulteriori studi per misurare il mercurio scaricato da fiumi e determinarne l'origine".