Γεωδίφης
  • ΑΡΧΙΚΗ
  • ΓΑΙΑ
  • ΚΩΙΑ
  • NEA
  • ΘΕΜΑΤΑ
  • ΦΛΥΑΡΙΕΣ
  • ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΑ
ΚΩΙΑ

Γιατί απελευθερώνεται αρσενικό στα υπόγεια νερά;

7/12/2015

 
Picture
Τεχνητοί λάκκοι έγιναν για την προσομοίωση των μόνιμων υγροτόπων σε θέσεις με μεταβαλλόμενους υγροτόπους. Πηγή-Scott Fendorf
"Αν αλλάξετε την υδρολογία μιας περιοχής με την κατασκευή φραγμάτων ή έργων που αλλάζουν την πορεία του νερού, ή αν αλλάξετε τις γεωργικές πρακτικές και την εισαγωγή οξυγόνου ή νιτρικών στα ιζήματα, όπου δεν υπήρχαν πριν, τότε αυτή θα αλλάξει με την απελευθέρωση του αρσενικού "
 
Τα υπόγεια ύδατα στη Νότια και Νοτιοανατολική Ασία, συνήθως περιέχουν συγκεντρώσεις αρσενικού 20-100 φορές μεγαλύτερο από το συνιστώμενο όριο από την Παγκόσμια Οργάνωση Υγείας, με αποτέλεσμα περισσότερα από 100 εκατομμύρια άνθρωποι να δηλητηριάζονται από το πόσιμο νερό στο Μπαγκλαντές, την Καμπότζη, την Ινδία, τη Μιανμάρ, το Βιετνάμ και την Κίνα.
Επιστήμονες του Στάνφορντ έχουν λύσει ένα σημαντικό μυστήριο σχετικά με το πού τα μικρόβια που είναι υπεύθυνα για την αποδέσμευση του επικίνδυνου  αρσενικού στα υπόγεια ύδατα στη Νοτιοανατολική Ασία παίρνουν την τροφή τους.
Τα ευρήματά τους, που δημοσιεύθηκαν στο περιοδικό Nature Geoscience, θα μπορούσαν να καθοδηγήσουν τη μελλοντική διαχείριση της γης και τη μελλοντική ανάπτυξη. Το αρσενικό είναι δεσμευμένο σε ενώσεις οξειδίου του σιδήρου στα βράχια από τα Ιμαλάια, και ξεπλένεται κάτω από τα μεγάλα ποτάμια και αποτίθεται στις πεδινές λεκάνες και τα δέλτα της ευρύτερης περιοχής.
Οι επιστήμονες γνωρίζουν ότι η απουσία οξυγόνου, σε ορισμένα βακτήρια που ζουν στα ιζήματα που εναποτίθενται τα κάνει να χρησιμοποιούν σωματίδια από αρσενικό και οξείδιο του σιδήρου ως εναλλακτική λύση για την αναπνοή τους. Όταν το κάνουν αυτό, ωστόσο, τα μικρόβια διαχωρίζουν τα οξείδια του αρσενικού και σιδήρου και τη μεταφορά της τοξίνης στα υποκείμενα υπόγεια ύδατα.
Το μυστήριο σε αυτό το σύστημα, όμως, είναι μια προφανής πηγή ενέργειας που τα μικρόβια μπορεί να αξιοποιήσουν για να τροφοδοτήσουν την διαδικασία διαχωρισμού. "Το ερώτημα που περιορίζει πραγματικά την ικανότητά μας να καταλήξουμε σε μοντέλα πρόβλεψης των συγκεντρώσεων αρσενικού υπόγειων υδάτων είναι πώς και γιατί το φαγητό που χρησιμοποιούν διαφέρει μεταξύ του τοπίου και με το βάθος του ιζήματος, "δήλωσε ο γεωεπιστήμονας  Scott Fendorf, καθηγητής στη Σχολή Γης, Ενέργειας & Περιβαλλοντικών Επιστημών του Στάνφορντ.
Στη μελέτη τους, ο Fendorf και η ομάδα του θέλησαν να καθορίσουν αν τα μικρόβια που απελευθερώνουν αρσενικό τρέφονται σχετικά με τις πρόσφατες αποθέσεις του φυτικού υλικού που βρίσκεται κοντά στην επιφάνεια, ή αν εκμεταλλεύονταν τα μεγαλύτερα βιοϋλικά που είχαν θαφτεί βαθιά στο υπέδαφος. Ένα δεύτερο ερώτημα που ήθελαν να απαντήσουν ήταν, πώς η απελευθέρωση του αρσενικού ποικίλλει ανάλογα με το τοπίο στην Ασία; Για να αντιμετωπιστούν αυτά τα ζητήματα, ο Fendorf και η ομάδα του πραγματοποίησαν μια σειρά πειραμάτων πεδίου. Μάζεψαν πυρήνες ιζημάτων από δύο τύπους περιβάλλοντος στο Δέλτα του Μεκόνγκ στην Καμπότζη. Από εποχιακούς υγροτόπους - όπου το έδαφος είναι κορεσμένο από τα όμβρια ύδατα μόνο για ένα μέρος του έτους - και από μόνιμους υγροτόπους, οι οποίοι συνεχώς πλημμυρίζουν. "Επικεντρωθήκαμε σε υγροτόπους, διότι αυτός είναι ο κυρίαρχος τύπος του τοπίου που βρέθηκε στην Καμπότζη, το Βιετνάμ και άλλες χώρες που έχουν πληγεί από τη μόλυνση του αρσενικού ", δήλωσε ο Fendorf. Τα διάφορα ιζήματα που συλλέχτηκαν από διαφορετικά βάθη αποκάλυψαν ότι το οξυγόνο το οποίο στερούνται τα βακτήρια που ζουν στα ανώτερα τμήματα των μόνιμων υγροτόπων το αποβάλλουν σε αρσενικό. Ωστόσο, τα ιζήματα που λήφθηκαν από τα ίδια τα ρηχά στρώματα νερού των εποχιακών υγροτόπων δεν είχαν αρσενικό. Οι επιστήμονες του Στάνφορντ υπέθεσαν ότι τα βακτήρια που κατοικούν στα ρηχά στρώματα των εποχιακών υγροτόπων έτρωγαν όλο το εύπεπτο φυτικό υλικό κατά τη διάρκεια ξηρών περιόδων, όταν τα ιζήματα εκτίθενται σε αέρα και τα μικρόβια έχουν πρόσβαση στο οξυγόνο. Ως εκ τούτου, δεν έμεναν τρόφιμα για τα μικρόβια όταν επέστρεψαν οι πλημμύρες, καθιστώντας τα ανίκανα να διασπάσουν τα μόρια αρσενικού από οξείδια του σιδήρου. Η υπόθεση αυτή επιβεβαιώθηκε όταν οι επιστήμονες πρόσθεσαν γλυκόζη - ένα σάκχαρο πλούσιο σε άνθρακα και εύπεπτο - σε φιαλίδιο από τον εποχιακό υγρότοπο και τα μικρόβια άρχισαν να απελευθερώνουν το αρσενικό. "Τα βακτήρια που ελευθερώνουν το αρσενικό ζουν σε ρηχές περιοχές των εποχιακών υγροτόπων είναι  « αντιδραστικά » σε περιορισμένο άνθρακα - δηλαδή, δεν απελευθερώνουν το αρσενικό στο νερό, γιατί δεν υπάρχει αρκετό διαθέσιμο σε άνθρακα μια μορφή που μπορούν να χρησιμοποιήσουν, "Fendorf είπε.
Το ίδιο πείραμα επαναλήφθηκε με δείγματα που λήφθηκαν από περίπου 30 μέτρα υπόγεια - το βάθος των περισσότερων γεωτρήσεων πόσιμου νερού στην Ασία - έδειξε τα βακτήρια στους μόνιμους υγροτόπους ως πρωταρχικό ένοχο της απελευθέρωσης του αρσενικού.
Η εργασία αυτή προτείνει ότι, υπό κανονικές συνθήκες, τα μικρόβια σε εποχιακούς υγροτόπους δεν αποτελούν σημαντική απειλή για την προσθήκη του αρσενικού στα υπόγεια ύδατα. Τι γίνεται όμως αν οι συνθήκες αλλάξουν, οι επιστήμονες αναρωτήθηκαν, όπως θα μπορούσε να συμβεί, όταν το έδαφος έχει αναπτυχθεί για άλλες χρήσεις; Για να απαντήσει στο ερώτημα αυτό, η ομάδα προέβη σε δεύτερο είδος πειράματος, στο οποίο προσομοίωσε την μετατροπή ενός μικρού, απομακρυσμένου εποχιακού υγροτόπου σε μόνιμο σκάβοντας ένα οικόπεδο εποχιακού υγροτόπου και κρατώντας το μόνιμα γεμάτο με νερό. Όπως είχε προβλεφθεί, αυτό είχε ως αποτέλεσμα την απελευθέρωση του αρσενικού. (Το ποσό ήταν μικρό και παροδικό, είπε ο Fendorf, και οι άνθρωποι ποτέ δεν απειλήθηκαν από το πείραμα.) Τα ευρήματα έχουν μεγάλες συνέπειες για την πρόβλεψη των αλλαγών στις συγκεντρώσεις αρσενικού με την ανάπτυξη και τις χρήσεις  γης στη Νότια και τη Νοτιοανατολική Ασία και για τον κύκλο του  γήινου διοξειδίου του άνθρακα. "Αν αλλάξετε την υδρολογία της περιοχής με την κατασκευή φραγμάτων ή έργων που αλλάζουν την πορεία του νερού, ή αν αλλάξετε τις γεωργικές πρακτικές και την εισαγωγή οξυγόνου ή νιτρικών στα ιζήματα, όπου δεν υπήρχαν πριν, τότε αυτή θα αλλάξει με την απελευθέρωση του αρσενικού ", δήλωσε ο Fendorf.

Γεωδίφης
Πηγή-Nature Geoscience

Comments are closed.

    Κώια

    ''Η ανθρώπινη ζωή είναι σύντομη, η επιστήμη ατέλειωτη, ο χρόνος λίγος, η πείρα λαθεμένη και η απόφαση γεμάτη ευθύνες'' Ιπποκράτης (460-370 π.Χ)

    Picture
    Σελίδα αφιερωμένη στον εραστή της κωακής φύσης, Ιάκωβο Ζαρράφτη
    (1853-23/4/1933)

    Αρχεία

    April 2019
    February 2019
    January 2019
    December 2018
    November 2018
    October 2018
    September 2018
    August 2018
    July 2018
    June 2018
    May 2018
    April 2018
    March 2018
    February 2018
    January 2018
    December 2017
    November 2017
    October 2017
    September 2017
    August 2017
    July 2017
    June 2017
    May 2017
    April 2017
    March 2017
    February 2017
    January 2017
    December 2016
    November 2016
    October 2016
    September 2016
    August 2016
    July 2016
    June 2016
    May 2016
    April 2016
    March 2016
    January 2016
    December 2015
    November 2015
    October 2015
    September 2015
    August 2015
    July 2015
    June 2015
    May 2015
    April 2015
    March 2015
    February 2015
    January 2015
    December 2014
    November 2014
    October 2014
    September 2014
    August 2014
    July 2014
    June 2014
    May 2014
    April 2014
    March 2014
    February 2014
    January 2014
    December 2013
    November 2013
    October 2013
    September 2013
    August 2013
    July 2013
    June 2013
    May 2013
    April 2013
    March 2013
    February 2013
    January 2013
    December 2012
    November 2012
    October 2012
    September 2012
    August 2012
    July 2012
    June 2012
    May 2012
    April 2012
    March 2012
    February 2012
    January 2012
    December 2011
    November 2011
    October 2011
    September 2011
    August 2011
    July 2011
    June 2011
    May 2011
    April 2011
    March 2011
    February 2011
    January 2011
    December 2010
    November 2010
    October 2010
    September 2010
    August 2010
    July 2010
    June 2010
    May 2010
    April 2010
    March 2010
    February 2010

    RSS Feed

Δυναμικός-Βιβλία-Γεωπανόραμα-Χάρτες-Άρθρα-Ορυκτά-Απολιθώματα-Γλωσσάριο-Γεωπαρατηρητήριο-Παλαιογεωγραφία
Youtube-Panoramio-Noaa-Usgs-Nasa-Geowhen 
Ορισμένα από τα θέματα που εκτίθενται, προέρχονται από θεωρητικά μοντέλα και επιστημονικές μελέτες ενώ άλλα αποτελούν προσωπικές σκέψεις & απόψεις, πάντοτε θα περιέχουν κάποια αβεβαιότητα και διαφορά γνώμης. Κάποιες από τις απόψεις και αναλύσεις που εκφράζονται στον ιστοχώρο δεν αντιπροσωπεύουν εκείνες του Γεωδίφη και δεν πρέπει να εκλαμβάνονται ως τέτοιες. Η λειτουργία του ιστοχώρου στοχεύει αποκλειστικά και μόνο στην ενημέρωση & ευαισθητοποίηση του κοινού σχετικά με τα θέματα γεωπεριβάλλοντος και τις δράσεις του, ενώ σε καμία περίπτωση δεν αποσκοπεί στην επίτευξη κέρδους. Οι εργασίες, ταινίες, κινούμενα σχέδια, έγγραφα, βιβλία και τόσα άλλα που δημοσιεύονται σε αυτό τον χώρο, χρησιμοποιούνται μόνο για εκπαίδευση. Οι κάτοχοι μπορούν να ζητήσουν την αφαίρεση του περιεχομένου. Οι προσωπικές εργασίες και φωτογραφίες δεν υπόκεινται σε δικαιώματα και άλλα μέτρα προστασίας πνευματικής ιδιοκτησίας. Ο ιστοχώρος αφιερώνεται στον αναγνώστη που αναζητά απαντήσεις σε θεμελιώδη ερωτήματα που σχετίζονται με τον άγνωστο κόσμο που τον περιβάλλει
Picture

   Γεωδίφης,2009