Os mais improváveis maus-da-fita!

Um estudo realizado por investigadores no Canada numa pequena ilha do Árctico revela que mesmo ambientes terrestres muito afastados de zonas industriais podem ser contaminados com metais pesados. Estes não são trazidos pelas correntes marítimas ou pelos ventos, mas sim pelas aves que nidificam na ilha.

O estudo revela que o tipo de contaminantes das lagoas da Ilha de Tern (literalmente “Ilha das Andorinhas-do-Mar”) depende das espécies de aves que nidificam à sua volta. Existem pelo menos duas lagoas na ilha. A maior é chamada Lagoa dos Eider ou “Eider Pond”, porque à sua volta se estabeleceu uma colónia de êider-grandes, uma espécie de pato marítimo que habita no Árctico.

A figura seguinte apresenta um casal de êider-grandes. A fêmea tem uma plumagem acastanhada e o macho de plumagem branca e preta.

A outra lagoa é chamada “Lagoa das Andorinhas-do-Mar” ou “Tern Pound” porque é o local de nidificação destas aves na ilha. A figura seguinte apresenta um casal de andorinhas-do mar.

Segundo o estudo realizado pela equipa liderada por Neal Michelutti o tipo de contaminantes encontrados em cada uma das lagoas difere bastante, embora as lagoas estejam próximas e como tal estejam sujeitas às mesmas condições geológicas e meteorológicas. As variações devem-se exclusivamente a factores biológicos.

O estudo revelou que o tipo e quantidades de metais pesados presentes nos sedimentos de cada uma das lagoas estão directamente direccionados com o tipo de alimentação praticada por cada espécie de aves.

A “Eider Poud” (ver fotografia seguinte) contém uma elevada concentração de chumbo, alumínio e manganês, metais existentes em grande concentração nos moluscos, o alimento de base dos êider-grandes.

A “Tern Poud” (ver fotografia seguinte) contém uma elevada concentração de mercúrio e cádmio, metais existentes em grande concentração nos pequenos peixes que servem de alimento de base das andorinhas-do-mar.

A ingestão de metais pesados como o chumbo, o cádmio e o mercúrio, mesmo que em quantidades muito, muito reduzidas, pode provocar graves problemas de saúde. Em geral os metais pesados são subprodutos (resíduos descartados) de processos industriais e muitas vezes são directamente libertados para o meio ambiente, sem tratamento prévio. Por este motivo a quantidade dos metais pesados em zonas industriais, nos rios e mesmo no mar têm aumentado consideravelmente.

Um dos problemas mais graves dos metais pesados resulta do processo de bioacumulação. Qualquer substância, tóxica ou não, pode ser assimilada pelos seres vivos de diferentes formas, como por exemplo inalação (pelas vias respiratórias) ingestão (vias digestivas) e o contacto directo com a pele Quando a taxa de eliminação de uma substância pelo organismo é inferior à sua taxa de assimilação essa substância acumula-se no organismo, ou seja ocorre a sua bioacumulação.

Os seres vivos podem eliminar uma substância excretando-a directamente ou transformando-a noutra substância (que por sua vez é excretada). Um meio de excreção pouco conhecido nos mamíferos é o suor. O problema dos metais pesados é que muitos organismos não têm formas naturais de promover a sua excreção. E os metais pesados são muito tóxicos, criando alterações graves no funcionamento das células.

Nota: Segundo a Infopédia a palavra edredão (coberta acolchoada para a cama, cheia de penas, sumaúma, algodão ou lã) tem origem numa palavra islandesa aedardun, que quer dizer «penugem do êider».

Fotografia de uma êider-grande fêmea no ninho.

Fotos de Mark Mallory (aves) e John Smol (lagoas) que se pode encontrar site da PEARL (Paleoecological Environmental Assessment and Research Laboratory), Universidade de Queens.

Sites consultados:
- http://www.sciencedaily.com/releases/2010/05/100525133224.htm
- http://www.pnas.org/content/107/23/10543 - abstract do artigo da PNAS.

Evasão do metano nos mares da Sibéria

A revista Science publicou recentemente (5 de março) as conclusões de um estudo realizado na região este da plataforma continental da Sibéria. Segundo Natalia Shakhova, uma das autoras do artigo, a quantidade de metano libertada nesta região é comparável à quantidade de metano libertada no conjunto dos outros oceanos da Terra.

As manchas brancas da figura anterior são bolhas de metano presas bor debaixo de uma camada de gelo, num lago gelado situado na Sibéria. O metano é um poderoso gás de efeito de estufa, com uma acção 25 vezes superior ao do dióxido de carbono (segundo a EPA, United States Environmental Protection Agency ou Agência de Protecção Ambiental Norte-Americana). Pensa-se que o metano é o maior constituinte dos hidratos de gás (um material natural, constituído por bolsas de gases “presas” em estruturas de moléculas de água), que por sua vez constituem a maior reserva de carbono orgânico na Terra. Os hidratos de gás contendo metano são chamados hidratos de metano.

A região Este da plataforma continental da Sibéria, no Árctico tem uma profundidade máxima de 50 metros. Nos períodos de temperaturas mais baixas, a consequente descida do nível da água do mar torna esta região livre de água. Como os solos são permafrost, os hidratos de metano presentes mantêm-se estáveis, não ocorrendo a libertação de metano para a atmosfera.

Nos períodos de temperaturas mais elevadas a plataforma continental é coberta de água, que se encontra a uma temperatura mais elevada que a temperatura do ar. O aumento de temperatura destabiliza os hidratos de metano, promovendo a libertação deste gás. A profundidade da plataforma continental (50 metros) é insuficiente para que o metano libertado seja todo oxidado a dióxido de carbono pelo oxigénio presente no mar, antes de atingir a superfície.

O artigo da Science refere que as concentrações de metano na atmosfera terrestre têm variado entre 0,3 a 0,4 ppm (partes por milhão) nos períodos de temperaturas mais baixas e 0,6 a 0,7 ppm nos períodos de temperaturas mais elevadas. Actualmente, o valor médio sobre o Árctico é de 1,85 ppm, a mais elevada concentração de metano registada nos últimos 400 mil anos.

Nota: A figura seguinte apresenta um esquema simplificado de representação de uma plataforma continental.

Créditos fotográficos e esquemáticos: (1) Jeff Chanton, Departamento de Oceanografia da FSU; (2) U.S. Geological Survey (adaptado); (3) wikipedia (adaptado).


Nota adicionada a 2 de Abril de 2010: A equipa de Shakhova descobriu mais de 100 pontos na região este da plataforma continental da Sibéria em que o metano é libertado do permafrost submerso. A quantidade de metano libertada nesta região, 7 milhões de toneladas por ano, corresponde a 2% do total de emissões a nível mundial.

Hidratos de metano, metano e mais metano.

Á temperatura ambiente o metano é um gás. É o principal componente do gás natural. É também um poderoso gás de efeito de estufa, com uma capacidade cerca de 25 vezes maior que o do dióxido de carbono.

Na natureza as maiores fontes de metano são regiões pantanosas, quando em condições de falta de oxigénio (ou seja, em condições de anaerobiose). O material orgânico (restos de animais e plantas) é decomposto por bactérias anaeróbias e forma-se metano. A produção de metano nas regiões pantanosas é um processo dependente da temperatura: quanto maior a temperatura ambiente maior a quantidade de metano produzido.

Nas condições certas de temperatura e pressão, grandes quantidades de metano (entre outros gases) podem ser “armazenadas” nos solos como hidratos de metano. Este material é constituído por moléculas de água formando estruturas em forma de gaiola, nas quais estão aprisionadas várias moléculas de metano. Um litro de hidrato de metano pode conter até 160 litros de metano.

A vista desarmada os hidratos de metano podem ser confundidos com gelo comum. Mas como se pode ver pela figura, ao contrário do gelo, o hidrato de metano “arde”.

Não se tem ainda a certeza da quantidade total de hidratos de metano existente na Terra. Pensa-se que os hidratos de gás (maioritariamente constituídos por metano) correspondem a mais de 50 % das reservas de carbono orgânico. Os EUA, o Canadá, o Japão, e outros países têm investigado a possibilidade de os hidratos de metano serem utilizados como fonte de combustível.

Actualmente sabe-se que os solos permafrost e os solos subaquáticos da região do Ártico são ricos em hidratos de metano. Nestes solos os hidratos de metano formam uma espécie de cimento que preenche os espaços livres entre os sedimentos e impede a passagem de gases para a atmosfera. Nos sedimentos marinhos a camada formada pelos hidratos de metano pode atingir alguns metros de espessura. A figura segunte apresenta uma amostra de solo contendo hidrato de metano (Estado de Oregon, EUA).

Estudos científicos desenvolvidos na região do Árctico, tanto a nível da costa como a nível da plataforma continental revelam que o aumento da temperatura média terrestre e (também) o consequente aumento do nível médio das águas do mar têm criado alterações, a nível de temperatura, suficientes para destabilizar as camadas de hidratos de metano, tanto nos solos terrestres como marinhos. Os hidratos de metano “desfazem-se” libertando enormes quantidades de metano para a atmosfera.

Esta situação é considerada muito grave devido a acção do metano como gás de efeito de estufa. Para além disso não se conhece actualmente a quantidade total de hidratos de metano presente na Terra. Investigadores de todo o mundo receiam que os hidratos de metano se tornem a maior fonte de metano no mundo, ultrapassando as regiões pantanosas (o maior contribuidor natural de metano atmosferico) ou até todas as fontes antropogénicas (ou seja que resultam directamente de actividade humana) juntas.

Créditos fotográficos e esquemáticos: (1) wikipedia (adaptado) ; (2) U.S. Department of Energy; (3) U.S. Geological Survey (adaptado); (4) wikipedia (adaptado).

Nota: Esta página (em inglês) do site da Epa tem lincks para outras páginas com informação diversa sobre o metano.