Ovaj članak je iz časopisa Hakai, internetske publikacije o znanosti i društvu u obalnim ekosustavima. Pročitajte više ovakvih priča na hakaimagazine.com.
Kada obilna kiša pogodi Novu Kaledoniju, rijeke pocrvenjeju.
Smještena na oko 1.200 kilometara istočno od Australije, Nova Kaledonija ima jedan od najopsežnijih svjetskih ekosustava koralnih grebena i oko 10 posto nikla u svijetu. Više od stoljeća iskopavanja i krčenja šuma na francuskom pacifičkom teritoriju stvorilo je neke od najviših stupnjeva erozije tla na svijetu. Pokrivanje kišnih šuma smanjeno je s 70 posto na 20 posto, a kad pada kiša, voda i zemlja nesmetano se slijevaju s padina rijeka i mora, noseći sa sobom nikl i druge otrovne metale.
Konačno, ti metali - uglavnom nikal, kobalt, željezo i krom - završavaju u prehrambenom lancu. Ostrige koje žive u blizini rijeka koje teku pokraj rudarskih nalazišta sadrže 20 puta više nikla nego one koje žive u blizini drugih rijeka. Jegulje u blizini obale imaju veće koncentracije nikla i drugih metala od onih koje su dalje u moru.
"Posljedice ove vrste zagađenja su katastrofalne", kaže Peggy Gunkel-Grillon, kemičarka okoliša sa Sveučilišta u Novoj Kaledoniji. Otrovni metali pomiču se po hranidbenom lancu i nakupljaju se u glavnim grabežljivcima, kaže ona.
Ali dokazi o toksikološkim učincima nikla na morska bića i ljude su ograničeni. "U Novoj Kaledoniji počinjemo proučavati utjecaj metala na okoliš - to je nova tema za vladu i znanstvenike", kaže Yannick Dominique, ekotoksikolog iz kaledonske konzultantske tvrtke Bioeko. Dominique je dio novog vladinog projekta koji ispituje razine i izvore izloženosti metala ljudima u Novoj Kaledoniji.
Kod ljudi, istraživanja su povezivala izloženost niklu - često putem pušenja cigareta ili industriji - s povećanom prevalencom dijabetesa tipa 2, a Svjetska zdravstvena organizacija klasificira čisti nikal kao kancerogen. Malo se, međutim, zna o učinku konzumiranja vode i hrane s visokim sadržajem nikla.
Razmišljajući o prijetnji odljeva nikla, Gunkel-Grillon i njezini kolege pitali su se mogu li nešto poduzeti.
U morskoj industriji stvaraju se umjetne kamene formacije oko struktura poput vjetroagregata i obalnih naftnih platformi koje ih štite od erozije. Te se barijere stvaraju od materijala temeljenih na kalcijumu u morskoj vodi koje privlače i stvaraju oko električno nabijenih metalnih konstrukcija. Istraživači su se pitali može li ovaj postupak gurnuti korak dalje. To jest, ako elektronički nabijeni metali mogu privući materijale na bazi kalcija, mogu li tvorbe na bazi kalcija privući onečišćenja teškim metalima?
U laboratorijskim eksperimentima, Gunkel-Grillon surađuje s Marcom Jeanninom, inženjerom iz francuskog Université de La Rochelle, kako bi razvio metodu za vađenje nikla iz morske vode iz Nove Kaledonije.
Stavljanjem pocinčanog čelika u morsku vodu i punjenjem ga slabom električnom strujom, istraživači su pokazali da mogu izvući metalne ione iz otopine, zarobljavajući ih u kalcificiranim naslagama koje rastu na čeličnoj elektrodi.
U laboratorijskim eksperimentima, istraživači su bili u stanju izvući nikl iz otopine. (Foto Charlotte Carré) Znanstvenim laboratorijskim testom znanstvenici su umočili male komade elektrificiranog čelika u morsku vodu s niklom. Nakon sedam dana otkrili su da je do 24 posto nikla dodanog vodi zarobljeno.
Ali pravi je izazov, kaže Gunkel-Grillon, vidjeti hoće li se njihova tehnika prevesti u stvarne uvjete. Ovaj sljedeći korak već je u tijeku u novoj kaledonskoj laguni. Krajem ožujka, znanstvenici su postavili eksperiment većih razmjera u zaljevu Numbo, koji je industrijska zona glavnog grada, Nouméa.
Ako ovi eksperimenti djeluju, znanstvenici predviđaju još veću, trajnu strukturu pocinčanih elektroda koje sjede okomito u vodi.
"Stavljanjem našeg uređaja u ušća rijeka, otpadnih voda, luka ili bilo kojeg drugog mjesta na kojem se takvo zagađenje može dogoditi, mi ćemo biti u mogućnosti ograničiti kontaminaciju otopljenog nikla", kaže Gunkel-Grillon.
Lokalna električna mreža pokreće novo-kaledonski eksperiment, ali takvo bi postavljanje trebalo biti moguće s vjetrenjačama ili solarnim pločama ubuduće.
Kontaminacija metala u morskom okolišu problem je u svijetu, pa ovo rješenje ima velika obećanja. Tim se također služio tehnikom za hvatanje olova, a Jeannin kaže kako ne vidi razlog zašto ne može raditi i za ostale metalne elemente.
"Starije luke mogu imati prilično visoku razinu nečistoća poput metala i teških metala u njihovim sedimentima", kaže Philippe Andréani, izvršni direktor Géocoraila, tvrtke koja razvija umjetne morske strukture za zaštitu od erozije. "Potječe iz boja protiv obrane koje su se u prošlosti koristile na trupima i iz drugih izvora. Luke nisu jako duboke, pa turbulencija koju uzrokuju brodski propeleri podiže sedimente i oslobađa onečišćujuće tvari. "
Géocorail je patentirao drugačiju verziju elektrode za hvatanje metala koja se testira u par francuskih luka.
Do sljedećeg proljeća bit će rezultati terenskog ispitivanja na Novoj Kaledoniji, a znanstvenici bi trebali znati može li ova tehnika pomoći otrovnim zagađivanjem metala.
"Kad dobijemo naslage iz morske vode, moći ćemo provjeriti koji su metalni elementi zarobljeni, uključujući sve metalne zagađivače koji su prisutni u laguni Nova Kaledonija", kaže Jeannin.
Povezane priče iz časopisa Hakai:
- Ribarske kacige ne štede živote
- Praćenje dubokog mora
- Neispunjeni otočani
