Ambiente

Un biogeochimico sta monitorando i movimenti dell’inquinamento tossico da mercurio

Jacqueline Gerson spera che illuminare i movimenti del mercurio possa aiutare a mitigare l’esposizione

La biogeochimica Jacqueline Gerson scopre i movimenti nascosti del mercurio per aiutare a ridurre l’esposizione umana. Sam Wilson

Di Nikk Ogasa

Uno dei punti caldi più ricchi di biodiversità del mondo è Madre de Dios in Perù, una regione dell’Amazzonia situata ai piedi delle Ande. Quando la biogeochimica Jacqueline Gerson si è recata lì per la prima volta nel 2017, si è ritrovata su una barca diretta a valle attraverso la foresta. Mentre le rive del fiume passavano, osservò uno spostamento panoramico.

All’inizio, “era una bellissima foresta primaria, un sacco di uccelli, un sacco di fauna selvatica diversa”, dice Gerson, all’epoca uno studente di dottorato alla Duke University. “Poi, mentre continuavo a valle… Per prima cosa vedi queste rocce”, aggiunge. “Man mano che si va avanti, si vede un mucchio dopo l’altro, e poi si inizia a vedere un po’ di deforestazione”.

Stava assistendo ai segni dell’estrazione dell’oro artigianale e su piccola scala. A differenza delle operazioni industriali su larga scala con flotte di autocarri con cassone ribaltabile ed escavatori, i lavoratori qui usano strumenti di base o le proprie mani per estrarre il minerale. Questi sforzi informali di estrazione dell’oro sono così prolifici a Madre de Dios che sostengono almeno la metà dell’economia della regione.

A Madre de Dios, i minatori d’oro artigianali e su piccola scala abbattono lussureggianti tratti di foresta pluviale amazzonica per far posto alle operazioni minerarie, lasciando dietro di sé cumuli di sedimenti e pozzi che si riempiono d’acqua. Melissa Marchese

Ma c’è un prezzo per questo guadagno. I minatori su piccola scala mescolano il mercurio nei sedimenti delle rive dei fiumi che contengono macchie d’oro. Questo produce un amalgama oro-mercurio che può essere facilmente separato dal letame e quindi bruciato per isolare l’oro. Ma quella combustione rilascia anche fumi di mercurio all’aria aperta.

Per Gerson, ora alla Cornell University, illuminare il modo in cui i contaminanti tossici fluiscono nell’ambiente è una vocazione. Studia come le attività umane contribuiscono a questi contaminanti e ne alterano i percorsi.

A livello globale, le persone rilasciano più di 2.000 tonnellate di mercurio nell’aria ogni anno, da impianti di combustione del carbone, impianti di incenerimento dei rifiuti, siti di produzione di cemento, operazioni minerarie e altre fonti. L’estrazione dell’oro artigianale e su piccola scala genera oltre il 35% di queste emissioni di mercurio, rendendola la principale fonte antropogenica.

Nell’ambiente, i batteri convertono l’elemento nel metilmercurio, più tossico, che si bioaccumula più facilmente nella fauna selvatica e nelle persone (SN: 19/06/14). L’esposizione a grandi quantità di mercurio può devastare il sistema nervoso centrale, il tratto digestivo e i reni, causando convulsioni, cecità, perdita di sonno, perdita di memoria, mal di testa, debolezza muscolare o addirittura la morte.

La maggior parte del lavoro di Gerson è incentrato sul mercurio, ma ha studiato i movimenti di altri contaminanti pericolosi, come il selenio rilasciato dall’estrazione del carbone e lo zolfo rilasciato dall’agricoltura. Nella maggior parte dei casi, Gerson ha già una buona idea della provenienza delle sostanze quando inizia a indagare. È il resto della storia – dove vanno, dove vanno a finire – che lei sta cercando.

Prima di poter gestire e ridurre meglio i rischi che questi contaminanti rappresentano per le persone, dice, “dobbiamo prima capire il loro destino”.

Un hot spot di Amazon

Anche prima del suo primo viaggio a Madre de Dios, Gerson era consapevole che erano stati segnalati segni di esposizione al mercurio nelle comunità molto a monte delle aree minerarie. Forse le persone stavano mangiando pesce carico di mercurio che aveva nuotato controcorrente, ma Gerson si chiedeva se ci potessero essere altre vie di esposizione. Così lei e i suoi colleghi sono tornati nella regione raccogliendo campioni durante l’estate del 2018 e l’inverno successivo.

Jacqueline Gerson (davanti) e due studenti universitari raccolgono campioni d’acqua nell’Amazzonia peruviana. Arabella Chen

Non sorprende che i livelli di mercurio nell’aria siano correlati alla vicinanza all’estrazione mineraria. Ma l’acqua versata dalle foglie nella volta della foresta, nota come throughfall, offriva un quadro più complicato. Più densa è la chioma, più concentrato è il mercurio nella cascata, con i livelli più alti che si manifestano in un’area di conservazione chiamata Los Amigos Biological Concession, hanno riferito Gerson e colleghi nel 2022 su Nature Communications. I livelli di mercurio a Los Amigos sono “i carichi più alti di qualsiasi altra località del globo”, dice Gerson. “È stato davvero sorprendente [trovare] in questa zona … che consideriamo una delle aree più remote del mondo”.

Ciò che distingueva Los Amigos era la sua foresta incontaminata e antica. Le grandi foglie nella volta matura della foresta funzionano come raccoglitori di mercurio, fornendo ampie superfici per il mercurio nell’aria su cui raccogliere, accumularsi e successivamente essere lavato a terra dalla pioggia, dice Gerson. “Se hai una comunità mineraria circondata da foreste secolari, è lì che vedrai carichi davvero elevati di mercurio”.

E non erano solo le foglie. L’estrazione mineraria ha contaminato anche la fauna selvatica. I livelli di mercurio nelle piume di tre specie di uccelli canori con diete diverse erano in media da due a tre volte superiori a Los Amigos rispetto a un’altra foresta antica situata lontano dall’estrazione mineraria. Il passaggio e la caduta delle foglie rilasciano mercurio al suolo, dove il contaminante viene metilato dai batteri e consumato da piante e animali, spiega Gerson.

“È importante diffondere queste informazioni”, afferma la biogeochimica Mae Gustin dell’Università del Nevada, Reno, che non è stata coinvolta nella ricerca. L’impatto è più pervasivo di quanto le persone si rendano conto, dice. “L’intero sistema è stato contaminato”.

Una scintilla in Senegal

La passione di Gerson per il mercurio non è iniziata in Amazzonia, ma risale a un viaggio nel Senegal centrale. Dopo aver conseguito la laurea alla Colgate University di Hamilton, New York, è andata in Senegal come volontaria con i Peace Corps.

Lì, Gerson incontrò un altro volontario dei Peace Corps che viveva nella regione di Kédougou, a un’intera giornata di macchina, nel sud-est del Senegal. “Ricordo che parlava della necessità di cambiare comunità perché i Peace Corps erano preoccupati per la sua esposizione personale” al mercurio proveniente dalle operazioni minerarie lì, dice Gerson. “Ha davvero suscitato il mio interesse”.

Con il mercurio in mente, Gerson è tornata a New York e ha iniziato un master alla Syracuse University nel 2014. Il suo relatore di master, Charles Driscoll, le ha fornito “un’incredibile flessibilità per scegliere ciò che volevo fare per la mia tesi”, ricorda Gerson. Negli anni successivi, avrebbe pubblicato alcuni dei suoi primi lavori su come i modelli di mercurio e metilmercurio si sono evoluti nel corso di un decennio in un’area remota dei monti Adirondack, dando il via a una carriera a caccia di argento vivo.

La ricerca alla fine ha riportato Gerson in Senegal. Per uno studio pubblicato nel 2023 su Cleaner Production Letters, lei e i suoi colleghi hanno lavorato con i membri della comunità locale, oltre l’80% dei quali si è identificato come minatori, per diffondere la consapevolezza dei pericoli del mercurio. Il team ha anche distribuito dispositivi di produzione locale chiamati storte che mitigano l’esposizione dei minatori ai fumi di mercurio. I sondaggi hanno dimostrato che il lavoro ha aiutato: la percentuale di intervistati che ha riferito di credere che il mercurio fosse pericoloso è aumentata dall’83 al 94 per cento, e la percentuale di individui che usano storte almeno a volte è salita dal 3 al 64 per cento.

Tornando agli Stati Uniti, i movimenti dei contaminanti non sono gli unici percorsi su cui Gerson sta portando l’attenzione. Si impegna anche a illuminare le vie d’ingresso alla scienza. Come dottoranda, ha co-fondato GALS, un programma scientifico estivo gratuito che organizza viaggi notturni in campeggio e zaino in spalla per ragazze delle scuole superiori e studenti di genere non conforme. Ed è coautrice di un articolo del 2023 sul Bulletin of the Ecological Society of America intitolato “Demistificare il processo di candidatura alla scuola di specializzazione“.

“Ci sono un sacco di programmi nascosti per entrare nella scuola di specializzazione e nelle scienze in generale”, dice Gerson, che non sono facilmente accessibili a coloro che non conoscono già il processo. “Mi appassiona molto cercare di rendere le STEM molto più inclusive e di aiutare anche le persone a trovare la loro strada verso di esse”.

Citazioni

J.R. Gerson et alLe foreste amazzoniche catturano alti livelli di inquinamento atmosferico da mercurio dall’estrazione artigianale dell’oroComunicazioni sulla natura. Vol. 13, 28 gennaio 2022. DOI: 10.1038/s41467-022-27997-3.

A. Chen et al. L’istruzione e la distribuzione delle attrezzature hanno portato a una maggiore conoscenza del mercurio e all’uso di storte nelle comunità di estrazione dell’oro artigianali e su piccola scala in Senegal. Lettere di produzione più pulite. Vol. 5, dicembre 2023. DOI: 10.1016/j.clpl.2023.100050.

C.O. Estien et alDemistificare il processo di candidatura alla scuola di specializzazioneBollettino della Società Ecologica d’America. Vol 104, gennaio 2023. DOI: 10.1002/BES2.2029.

Torna in alto