Новое исследование загрязнения свинцом в Северной Атлантике дает убедительные доказательства того, что выбросы этилированного бензина снизились за последние несколько десятилетий.
Впервые примерно за 40 лет ученые обнаружили свинец из природных источников в образцах из этого океана. За прошедший период доля свинца в океане из антропогенных источников, в первую очередь из выбросов этилированного бензина, была настолько высока, что было невозможно обнаружить свинец из природных источников.
Металлические следы, такие как свинец, постоянно перерабатываются на суше, в океане и в атмосфере и являются важными барометрами, которые помогают ученым понять планетарные процессы. Ученые особенно заинтересованы в мониторинге уровней свинца из природных источников, таких как переносимая ветром пыль, и свинца из искусственных источников, таких как сжигание угля, чтобы определить влияние индустриализации на планету и уровни загрязнения..
Группа ученых из Имперского колледжа Лондона и их сотрудники проанализировали химический состав проб морской воды, собранных в тропической части Северной Атлантики в 2010 и 2011 годах. Целью исследования, опубликованного в журнале Nature Communications, было определить различия в пропорциях природного и антропогенного свинца в тропической части северной части Атлантического океана.
Ученые обнаружили, что до 50 процентов свинца поступает из природных источников, что, по их словам, отражает уменьшение количества загрязнения свинцом, выбрасываемого двигателями внутреннего сгорания. Однако они предупреждают, что это открытие относится к определенной области океана, которая, как ожидается, будет получать особенно высокие поступления природного свинца, и что продолжающееся загрязнение из таких источников, как сжигание угля и процессы плавки, по-прежнему преобладают над природным свинцом в других частях океана. Атлантический океан.
Д-р Люк Бриджсток, который проводил исследование, защищая докторскую диссертацию на факультете наук о Земле и инженерии в Империале, сказал: «Загрязнение свинцом никогда не представляло опасности для здоровья океанских экосистем, как это происходит в очень разбавленные количества в морской воде. Однако доля свинца в результате деятельности человека и природных источников на поверхности наших океанов отражает степень загрязнения окружающей среды свинцом. Вот почему сегодняшняя находка обнадеживает. Она демонстрирует, насколько эффективная политика по поэтапному бензин был."
"Большая загвоздка в том, что загрязнение свинцом из других источников по-прежнему велико, и в целом оно остается преобладающим над природным свинцом в океанах."
За последние 100 лет Северная Атлантика сильно пострадала от высокого уровня загрязнения свинцом из промышленно развитых регионов Северной Америки и Европы. Основным источником этого загрязнения является свинец, выбрасываемый автомобильными двигателями и другими двигателями внутреннего сгорания. Начиная с 1970-х годов страны ввели ряд мер по исключению свинцовых присадок из двигателей внутреннего сгорания. Тем не менее, предыдущие научные экспедиции, начиная с 1970-х годов, не смогли обнаружить свинец естественного происхождения в океанах, потому что он все еще был полностью замаскирован высокими уровнями свинца из искусственных источников.
Пробы океана в новом исследовании были собраны в радиусе, охватывающем тысячи километров, в районе между континентами Африки и Америки. Они были собраны в 2010 и 2011 годах в рамках программы GEOTRACES - продолжающейся международной деятельности по изучению круговорота различных микроэлементов в океане.
Доктор Тина Ван де Флирдт, соавтор исследования Департамента наук о Земле и инженерии Imperial, добавила: «Впервые с начала подобных исследований в конце 1970-х годов природный свинец в океане находится на наблюдаемом уровне. Однако это открытие относится только к этому конкретному региону Северной Атлантики, и свинец, загрязняющий промышленные процессы, по-прежнему преобладает в этом океане и в других местах. Например, загрязнение Индийского океана свинцом в последнее время увеличилось из-за экономического развития окружающих его стран».
Исследователи использовали метод, который анализирует изотопный состав свинца в образцах морской воды. Это помогло им определить происхождение свинца. Различные изотопы свинца производятся в результате различных процессов радиоактивного распада, которые подобны отпечаткам пальцев, что позволяет ученым делать выводы о путешествии свинца через различные системы окружающей среды.
Анализ состава изотопов свинца в образцах морской воды показал, что обширные шлейфы переносимой ветром пыли из Африки в Сахаре отложили естественный свинец в тропической части Северной Атлантики. Он также транспортируется в океан через реку Амазонку в Южной Америке. Свинец из искусственных источников доставлялся западными ветрами из промышленно развитой Северной Америки и восточными ветрами из Европы и Северной Африки.
Загрязнители непреднамеренно действуют как красители, позволяя отслеживать отдельные «посылки» воды, когда они перемещаются по Мировому океану. На следующем этапе команда будет использовать этот принцип в своих исследованиях для отслеживания загрязнения свинцом, поскольку он транспортируется глубоко в океан. При этом они смогут получить ценную информацию о моделях циркуляции океана.