Les zones humides trouvées à travers les montagnes rocheuses du Colorado juste en dessous de la ligne des arbres sont des endroits magiques. Détrant de mousses et de carex verts profonds, ces étendues ouvertes flanquées de conifères sont un spectacle à couper le souffle pour passer des randonneurs. L'orignal vous fait paître et les wapitis se réunissent pendant leur saison d'accouplement.
Ces zones humides subalpines sont également cruciales pour réguler l'approvisionnement en eau propre des hauts plateaux aux régions métropolitaines en aval, y compris Denver.
Cependant, de nouvelles recherches montrent que les zones humides comportent également un risque pour la santé. Dans une nouvelle étude, mon groupe de recherche a révélé que juste en dessous de la surface des sols des zones humides subalpines, les conditions parfaites existent pour la production de méthylmercure, une forme puissante et toxique du mercure du métal lourd qui peut menacer la santé de la faune et des gens.
Alors que la hausse des températures dégelgage la glace et érode les rochers de la montagne, et que la pollution par le mercure des centrales électriques du monde entier tombe avec la pluie, cette forme toxique de mercure peut être produite dans les zones humides.
Le problème Goldilocks
Le méthylmercure est une neurotoxine qui biomagnifie et bioaccumule, ce qui signifie qu'elle devient plus concentrée lorsqu'elle remonte la chaîne alimentaire. Les oiseaux et les poissons prédateurs sur la chaîne alimentaire sont les plus sensibles à ses effets dévastateurs sur les systèmes nerveux et reproductif, tout comme les populations humaines qui les consomment.
Dans les années 1950, des centaines de personnes à Minamata et à Niigata, au Japon, sont décédées d'un empoisonnement au méthylmercure lié à l'ingestion d'eau, de poisson et de crustacés près de l'endroit où les plantes chimiques déchargeaient du mercure dans l'eau.
La méthylation du mercure est un processus inconstable. Les bactéries impliquées nécessitent des sources de mercure et d'énergie inorganiques, ainsi que des conditions sans oxygène.
Les concentrations de sulfate sont particulièrement importantes. Comme dans « Goldilocks et les trois ours », trop ou trop peu de sulfate n'est pas satisfaisant pour les microbes méthylants – ceux qui créent du méthylmercure. Trop peu de sulfate, et ils ne stimuleront pas la méthylation du mercure. Trop de sulfate, et le mercure est séquestré sous forme minérale, minimisant son risque pour les organismes vivants.
Pourtant, lorsque les concentrations de sulfate modérées se mélangent avec du mercure inorganique et du carbone organique dans un environnement à faible teneur en oxygène, les conditions sont dangereusement « juste à droite », comme diraient les Goldilocks, et la production de méthylmercure est élevée.
Nouvelles preuves de méthylmercure
Avant notre étude, la plupart des zones humides ont eu lieu de la pollution du méthylmercure se trouvaient dans les zones de plaine, comme les Everglades de Floride, où le processus est alimenté par le ruissellement des sulfates des champs agricoles. Cependant, notre étude démontre que la production de méthylmercure se produit également dans des emplacements de montagne apparemment éloignés.
Il y a plusieurs raisons pour lesquelles les conditions dans les zones humides subalpines du Colorado sont juste.
Premièrement, le sol a une matière organique ample, offrant une réserve profonde d'énergie sous forme de carbone pour alimenter la méthylation. Dans les zones humides subalpines du Colorado, les sols épais sont riches en couche sur une couche de matière organique ancienne qui sature de fonte de neige coulant des plus hauts pics.
Deuxièmement, la pollution du mercure des centres industriels atteint les montagnes Rocheuses. La plupart du mercure qui entre dans les zones humides subalpines a en fait voyagé de la Chine et de l'Inde. Finalement, il tombe de l'atmosphère sous la pluie ou la poussière, et des altitudes élevées en reçoivent plus que de faibles altitudes.
Troisièmement – et c'est l'effet stimulant clé des bactéries méthylatrices – les zones humides subalpines reçoivent un excès de sulfate du réchauffement des zones alpines dans les élévations au-dessus d'eux. Au fur et à mesure que la hausse des températures de l'air entraîne le dégel de la glace et les taux plus rapides d'altération minérale, plus de sulfate que ce qui était déjà dans le sol s'écoule dans les ruisseaux vers la région subalpine.
Le résultat est que ces ingrédients se mélangent dans l'environnement inondé et souvent sans oxygène des sols des zones humides, et les bactéries ont tout ce dont ils ont besoin pour produire du méthylmercure.
Notre étude a montré que les concentrations de méthylmercure sont plus élevées à la sortie que l'entrée des zones humides subalpines que nous avons étudiées dans les Rocheuses du Colorado, fournissant des preuves supplémentaires que les zones humides peuvent être une source de contaminant.
Outre les effets locaux du méthylmercure sur la faune, notre découverte met en évidence une préoccupation pour l'approvisionnement en eau. Plus de 3 millions de personnes dans la zone métropolitaine de rocher-lenver reposent sur de l'eau propre et douce des montagnes. La contamination de la zone source par le méthylmercure peut avoir des ramifications à grande échelle, telles que des mesures de traitement coûteuses, pour l'ensemble de l'approvisionnement en eau potable du Colorado.
Comment réduire le risque
Les écosystèmes à haute altitude du monde entier connaissent de nombreux effets qui peuvent alimenter la production de méthylmercure.
Dans tous les États des États-Unis, il y a au moins un avertissement de toxicité de mercure pour les eaux de surface, exhortant généralement les gens à ne pas manger de poisson ou de crustacés qui y sont capturés ou à limiter la quantité qu'ils mangent. Une plus grande production de méthylmercure et sa menace pour les sources alimentaires et d'eau, fait désormais partie de notre monde en mutation.
Alors, que peut-on faire pour éviter le risque?
La baisse du dépôt de mercure nécessite de freiner les émissions industrielles. En 2013, plus de 140 nations, dont les États-Unis, ont signé la Convention de Minamata sur le mercure, s'engageant à réglementer et à surveiller les sources industrielles de mercure. Il est essentiel de rester attaché à cet accord.
La réduction de l'écoulement de sulfate de la glace et de l'altération des rochers dans les montagnes – un autre ingrédient clé à ce processus – requise sur le changement climatique.
Les personnes, les gouvernements et les industries peuvent prendre de nombreuses mesures pour ralentir la montée des températures de l'air qui augmentent la décongélation de la glace, de ne pas conduire autant de véhicules à gaz à la régulation des émissions de dioxyde de carbone des centrales électriques et des usines. Nos nouvelles recherches sur le méthylmercure montrent une autre raison pour laquelle prendre des mesures pour ralentir le changement climatique en vaut la peine.
