Ta članek je revije Hakai Magazine, spletne publikacije o znanosti in družbi v obalnih ekosistemih. Preberite več takšnih zgodb na hakaimagazine.com.
Ko močan dež zadene Novo Kaledonijo, reke porumenijo.
Nova Kaledonija, ki se nahaja približno 1200 kilometrov vzhodno od Avstralije, ima enega najobsežnejših svetovnih ekosistemov koralnega grebena in približno 10 odstotkov svetovnega niklja. Več kot stoletje rudarjenja trakov in krčenja gozdov na francoskem pacifiškem ozemlju je ustvarilo nekaj najvišjih stopenj erozije tal na svetu. Pokrivanje deževnega gozda se je zmanjšalo s 70 odstotkov na 20 odstotkov, ko dežujeta, voda in zemlja pa nemoteno tečeta s pobočij v reke in morje, s seboj pa odneseta nikelj in druge strupene kovine.
Na koncu te kovine - predvsem nikelj, kobalt, železo in krom - končajo v prehranski verigi. Ostrige, ki živijo v bližini rek, ki tečejo mimo rudarskih območij, vsebujejo 20-krat več niklja kot tiste, ki živijo v bližini drugih rek. Jegulje v bližini obale imajo višje koncentracije niklja in drugih kovin kot tiste, ki so bolj oddaljene v morju.
"Posledice tovrstnega onesnaževanja so katastrofalne, " pravi Peggy Gunkel-Grillon, okoljska kemičarka z univerze v Novi Kaledoniji. Strupene kovine se premikajo po prehranski verigi in se kopičijo v vrhunskih plenilcih, pravi.
Toda dokazi o toksikoloških učinkih niklja na morska bitja in ljudi so omejeni. "V Novi Kaledoniji začenjamo preučevati vpliv kovin na okolje - to je nova tema za vlado in znanstvenike, " pravi Yannick Dominique, ekotoksikolog pri novi kaledonski svetovalni družbi Bioeko. Dominique je del novega vladnega projekta, ki preučuje ravni in vire izpostavljenosti kovinam pri ljudeh v Novi Kaledoniji.
Pri ljudeh so raziskave povezale izpostavljenost niklu - pogosto s kajenjem cigaret ali industrijo - s povečano razširjenostjo sladkorne bolezni tipa 2, in Svetovna zdravstvena organizacija čisti nikelj rakotvorno. O učinku uživanja vode in hrane, ki vsebuje veliko niklja, je malo znanega.
Razmišljajoč o grožnji odtoka niklja, so se Gunkel-Grillon in njeni sodelavci spraševali, ali je mogoče kaj storiti.
V morskih industrijah nastajajo umetne kamnine podobne strukture, na primer vetrne turbine in naftne ploščadi na morju, da jih zaščitijo pred erozijo. Te ovire nastajajo iz materialov, ki temeljijo na kalciju v morski vodi, ki jih privlačijo in tvorijo okoli električno nabitih kovinskih struktur. Raziskovalci so se spraševali, ali bi ta postopek lahko potisnili še korak dlje. Ali lahko tvorbe, ki temeljijo na kalciju, pritegnejo snovi, ki temeljijo na kalciju, če onesnažujejo težka kovina?
V laboratorijskih poskusih Gunkel-Grillon sodeluje z Marcom Jeanninom, inženirjem iz francoskega Université de La Rochelle, da bi razvili metodo za črpanje niklja iz morske vode iz Nove Kaledonije.
Z nameščanjem pocinkanega jekla v morsko vodo in polnjenjem s šibkim električnim tokom so raziskovalci pokazali, da lahko iz raztopine potegnejo kovinske ione in jih ujamejo v kalcificirane usedline, ki rastejo na jekleni elektrodi.
V laboratorijskih poskusih so raziskovalci lahko izvlekli nikelj iz raztopine. (Foto Charlotte Carré) V laboratorijskem preskusu z dobrim konceptom so znanstveniki namočili majhne koščke elektrificiranega jekla v morsko vodo z nikljami. Po sedmih dneh so ugotovili, da je do 24 odstotkov dodanega niklja v vodo ujeto.
Toda pravi izziv, pravi Gunkel-Grillon, je videti, ali se bo njihova tehnika prenesla v razmere v resničnem svetu. Naslednji korak je že v novi kaledonski laguni. Konec marca so znanstveniki postavili poskus večjega obsega v zalivu Numbo, ki je industrijska cona glavnega mesta Nouméa.
Če ti poskusi delujejo, znanstveniki predvidevajo še večjo, trajno strukturo pocinkanih elektrod, ki sedijo navpično v vodi.
"S postavitvijo naše naprave v ustja rek, iztokov, pristanišč ali na drugih mestih, kjer se takšno onesnaženje lahko pojavi, bomo lahko omejili onesnaženje raztopljenega niklja, " pravi Gunkel-Grillon.
Lokalno električno omrežje poganja novo Kaledonski eksperiment, vendar bi bilo treba v prihodnosti takšno nastavitev izvajati z vetrnicami ali sončnimi paneli.
Kontaminacija kovin v morskem okolju je težava po vsem svetu in ta rešitev ima veliko obljub. Ekipa je uporabila tudi tehniko za lovljenje svinca, Jeannin pa pravi, da ne vidi razloga, zakaj ne bi mogel delovati tudi za druge kovinske elemente.
"Starejša pristanišča imajo lahko v svojih usedlinah precej onesnaževalcev, kot so kovine in težke kovine, " pravi Philippe Andréani, izvršni direktor Géocorail, podjetja, ki razvija umetne morske strukture za zaščito pred erozijo. "Izhaja iz barv proti obraščanju, ki so se v preteklosti uporabljale na trupih in iz drugih virov. Pristanišča niso zelo globoka, zato turbulenca, ki jo povzročajo ladijski propelerji, običajno dviguje usedline in sprošča njihova onesnaževala. "
Géocorail je patentiral drugačno različico kovine, ki se lovi od kovine, ki jo preizkušajo v nekaj francoskih pristaniščih.
Do naslednje pomladi bodo rezultati terenskega novoledenijskega testiranja že znani in znanstveniki bi morali vedeti, ali lahko ta tehnika pomaga pri onesnaževanju s strupenimi kovinami.
"Ko bomo pridobivali nahajališča iz morske vode, bomo lahko preverili, kateri kovinski elementi so bili ujeti, vključno z vsemi kovinskimi onesnaževali, ki so prisotni v laguni Nove Kaledonije, " pravi Jeannin.
Sorodne zgodbe iz revije Hakai:
- Ribje čelade ne rešujejo življenja
- Spremljanje globokomorskega rudarjenja
- Neomejeni otočani
