Los cadáveres de peces que se hunden en aguas cercanas a la superficie llevan la contaminación tóxica por mercurio a las partes más remotas e inaccesibles de los océanos del mundo, incluyendo el punto más profundo de todos: la Fosa de las Marianas, de 36.000 pies de profundidad, en el Pacífico noroccidental.
Y la mayor parte de ese mercurio comenzó su largo viaje hacia las fosas marinas profundas como emisiones atmosféricas de centrales eléctricas de carbón, operaciones mineras, fábricas de cemento, incineradores y otras actividades humanas.
Estas son dos de las principales conclusiones de un equipo de investigación dirigido por la Universidad de Michigan que analizó la composición isotópica del mercurio en peces y crustáceos recolectados en el fondo de dos fosas en el Pacífico. El equipo informa de sus conclusiones en un estudio que se publicará el 16 de noviembre en las Actas de la Academia Nacional de Ciencias.
«El mercurio que creemos que alguna vez estuvo en la estratósfera está ahora en la trinchera más profunda de la Tierra», dijo el geoquímico ambiental de la UM Joel Blum, autor principal del documento del PNAS y profesor del Departamento de Ciencias de la Tierra y del Medio Ambiente de la UM.
«Se pensaba que el mercurio antropogénico estaba principalmente restringido a los 1.000 metros superiores de los océanos, pero descubrimos que mientras que parte del mercurio en estas zanjas de las profundidades marinas tiene un origen natural, es probable que la mayor parte proceda de la actividad humana».
En una reunión científica en junio, el equipo de Blum y un grupo de investigación dirigido por chinos informaron independientemente de la detección de mercurio de origen humano en organismos de las fosas marinas profundas.
Los investigadores chinos, que publicaron sus hallazgos el 7 de julio en la revista Nature Communications, llegaron a la conclusión de que el mercurio llega a las trincheras de las profundidades del mar al engancharse a partículas microscópicas de materia orgánica que se hunde -incluyendo material fecal y plancton muerto- y que llueven constantemente desde los océanos superiores.
Pero en su documento del PNAS, Blum y sus colegas sugieren que una explicación más probable es que la carroña que se hunde de los peces que se alimentan en la parte superior del océano lleva la mayor parte del mercurio a las trincheras.
¿Por qué importa si el mercurio de las profundidades marinas proviene de los cadáveres de peces que se hunden o de la lluvia constante de pequeños trozos de detritus?
Porque los científicos y los responsables de las políticas quieren saber cómo afectarán las cambiantes emisiones mundiales de mercurio a los niveles que se encuentran en los mariscos. Mientras que las emisiones de mercurio han disminuido en los últimos años en América del Norte y Europa, China y la India siguen ampliando su uso del carbón, y las emisiones de mercurio a escala mundial están aumentando.
Crédito: Jeff Reid.
Para determinar cómo es probable que los alimentos marinos se vean afectados, los investigadores se basan en modelos globales. Y para refinar esos modelos se requiere la comprensión más clara posible de cómo el mercurio circula dentro de los océanos y entre los océanos y la atmósfera, según Blum.
«Sí, comemos pescado capturado en aguas menos profundas, no de las trincheras del mar profundo», dijo. «Sin embargo, necesitamos entender el ciclo del mercurio a través de todo el océano para poder modelar futuros cambios en el océano cercano a la superficie».
El mercurio es un elemento natural, pero más de 2.000 toneladas métricas de él son emitidas a la atmósfera cada año por las actividades humanas. Este mercurio inorgánico puede viajar miles de kilómetros antes de ser depositado en las superficies terrestres y oceánicas, donde los microorganismos convierten parte de él en metilmercurio, una forma orgánica altamente tóxica que puede acumularse en los peces hasta niveles que son perjudiciales para los humanos y la vida silvestre.
Los efectos en los seres humanos pueden incluir daños en el sistema nervioso central, el corazón y el sistema inmunológico. Los cerebros en desarrollo de los fetos y los niños pequeños son especialmente vulnerables.
En su estudio, Blum y sus colegas analizaron la composición isotópica del metilmercurio de los tejidos de los peces caracol y los crustáceos llamados anfípodos recogidos a profundidades de hasta 33.630 pies en la Fosa de las Marianas en el Pacífico noroccidental, al suroeste de Guam. Otras muestras se recogieron a profundidades de hasta 32.800 pies en la Fosa de Kermadec en el Pacífico sudoccidental, al noreste de Nueva Zelanda.
«La adquisición de estas muestras fue un reto, dadas las grandes profundidades y las altas presiones de las trincheras», dijo el coautor del estudio Jeffrey Drazen, oceanógrafo de la Universidad de Hawai. «Las trincheras son algunos de los ecosistemas menos estudiados de la Tierra, y el pez caracol de las Marianas fue descubierto recién en 2014».
El mercurio tiene siete isótopos estables (no radiactivos), y la proporción de los diferentes isótopos proporciona una firma química única, o huella dactilar, que puede utilizarse como herramienta de diagnóstico para comparar muestras ambientales de diversos lugares.
Los investigadores utilizaron estas técnicas de huellas dactilares -muchas de las cuales fueron desarrolladas en el laboratorio de Blum- para determinar que el mercurio de los anfípodos y los caracoles de las profundidades marinas tenía una firma química que coincidía con el mercurio de una amplia gama de especies de peces del Pacífico central que se alimentan a profundidades de alrededor de 500 metros (1.640 pies). Esos peces del Pacífico central fueron analizados por Blum y sus colegas durante un estudio previo.
Al mismo tiempo, encontraron que la composición isotópica del mercurio en partículas de detritus que se hunden, el mecanismo de entrega favorecido por el equipo chino, no coincide con la firma química del mercurio en los organismos de la trinchera, según Blum y sus colegas.
Concluyeron que la mayor parte del mercurio en los organismos de la zanja fue transportado allí en los cadáveres de los peces que se alimentan en las aguas cercanas a la superficie iluminadas por el sol, donde la mayor parte del mercurio proviene de fuentes antropogénicas.
«Estudiamos la biota de las trincheras porque viven en el lugar más profundo y remoto de la Tierra, y esperábamos que el mercurio allí fuera casi exclusivamente de origen geológico, es decir, de fuentes volcánicas de aguas profundas», dijo Blum. «Nuestro hallazgo más sorprendente fue que encontramos mercurio en organismos de fosas marinas profundas que muestran evidencia de que se originó en la zona superficial iluminada por el sol del océano».
El mercurio antropogénico entra en los océanos a través de las lluvias, la deposición seca de polvo arrastrado por el viento y la escorrentía de los ríos y estuarios.
«Las zanjas de las profundidades marinas han sido consideradas como ecosistemas prístinos no contaminados por las actividades humanas. Pero estudios recientes han encontrado rastros de plomo antropogénico, de carbono 14 procedente de pruebas de armas nucleares y de contaminantes orgánicos persistentes como los PCB en organismos que viven incluso en la parte más profunda del océano, que se conoce como la zona hadal», dijo Drazen.
Los últimos hallazgos de mercurio proporcionan otro ejemplo más de cómo las actividades humanas afectan a las redes alimentarias en los ecosistemas marinos más remotos de la Tierra.