Chad Ostrander, auteur principal de l'étude, prépare une courte carotte de sédiments collectée dans le bassin de l'Est du Gotland au cours de l'enquête. Crédit : Colleen Hansel, Institution océanographique de Woods Hole
De nouvelles recherches menées par des scientifiques de la Woods Hole Oceanographic Institution (WHOI) et d'autres institutions révèlent que les activités humaines ont contribué de manière significative à la présence de thallium toxique dans la mer Baltique, représentant entre 20 % et 60 % de la pollution totale par le thallium au cours des dernières années. 80 ans.
Actuellement, la quantité de thallium (symbole de l’élément TI), considéré comme le métal le plus toxique pour les mammifères, reste faible dans l’eau de mer Baltique. Cependant, la recherche suggère que la quantité de thallium pourrait augmenter en raison de nouvelles activités anthropiques ou induites par l'homme, ou en raison de la réoxygénation naturelle ou humaine de la Baltique qui pourrait rendre la mer moins riche en sulfures. Une grande partie du thallium de la mer Baltique, la plus grande zone hypoxique d'origine humaine sur Terre, s'accumule dans les sédiments grâce à l'abondance de minéraux sulfurés.
« Les activités anthropiques libèrent chaque année des quantités considérables de thallium toxique. Cette étude met en évidence une augmentation de la quantité de thallium délivrée par des sources anthropiques à la mer Baltique depuis environ 1947 », selon l'étude récemment publiée dans Sciences et technologies de l'environnementy.
« Les humains rejettent beaucoup de thallium dans la mer Baltique, et les gens devraient en être informés. Si cela continue – ou si nous modifions davantage la chimie de la mer Baltique à l’avenir ou si elle change naturellement – alors davantage de thallium pourrait s’accumuler. Cela serait préoccupant en raison de sa toxicité », a déclaré Chadlin Ostrander, auteur principal de l'article, qu'il a mené en tant que chercheur postdoctoral au département de chimie et géochimie marines de l'OMSI. Actuellement, il est professeur adjoint au Département de géologie et de géophysique de l'Université de l'Utah.
Méthodes d'étude et contexte historique
Pour cette étude, les chercheurs ont cherché à mieux comprendre comment le thallium et ses deux isotopes stables 203Télé et 205On fait du vélo dans la mer Baltique. Pour discerner le cycle moderne du thallium, des données sur la concentration et le rapport isotopique ont été collectées à partir d'échantillons d'eau de mer et de carottes de sédiments peu profonds. Pour reconstruire le cycle du thallium plus loin dans le temps, les chercheurs ont complété leurs courtes carottes avec une carotte de sédiments plus longue qui avait été collectée plus tôt près de l'une des parties les plus profondes de la mer. Ils ont constaté que l'eau de la mer Baltique était considérablement plus enrichie en 205Tl que prévu. Cet enrichissement a débuté vers 1940 à 1947 selon la carotte sédimentaire la plus longue.
Un casting matinal, pour collecter des échantillons d'eau et effectuer des mesures in situ, lors de l'investigation de la mer Baltique. Crédit : Colleen Hansel, ©Institution océanographique de Woods Hole
Ce serait « hautement une coïncidence » si le 205L’augmentation du Tl n’était pas associée aux « tendances presque contemporaines liées aux activités anthropiques », indique l’article. Bien que les sources exactes de l'augmentation du thallium ne soient pas encore connues, l'article indique que la production régionale de ciment, qui a augmenté après la fin de la Seconde Guerre mondiale, pourrait jouer un rôle important, avec d'autres sources possibles, notamment la combustion du charbon et le grillage de la pyrite. , un sulfure de fer.
Impact régional et préoccupations environnementales
« Pour moi, l'aspect le plus important de l'étude est que nous avons découvert que de grandes parties – sinon la plupart – de la mer Baltique sont contaminées par le thallium métallique toxique provenant des activités humaines entourant le bassin », a déclaré le co-auteur Sune Nielsen. un scientifique adjoint au département de géologie et de géophysique de WHOI. « Pour autant que je sache, il s’agit de la zone géographique de contamination au thallium la plus étendue jamais documentée. On sait depuis longtemps que la mer Baltique est fortement affectée par l’activité anthropique, notamment en raison de la perte de plus en plus persistante d’oxygène qui a entraîné de lourdes pertes pour l’industrie de la pêche au cours des dernières décennies. En tant que ressortissant danois, je suis les (mauvaises) nouvelles concernant la Baltique dans les médias danois, et nos découvertes ne font qu'ajouter une autre dimension aux conditions déjà médiocres de la vie marine dans le bassin. Même si la contamination au thallium n'est peut-être pas la préoccupation la plus immédiate pour l'écosystème de la mer Baltique, il ne fait aucun doute dans mon esprit qu'elle ajoute à l'urgence de faire quelque chose pour ramener la mer Baltique à un état où les humains et la vie marine peuvent coexister. -exister naturellement.
« Nos données renforcent la preuve que l'élimination du thallium de l'eau de mer et son stockage dans les sédiments sont étroitement contrôlés par l'absence d'oxygène et la présence de sulfure », a déclaré la co-auteure Colleen Hansel, scientifique principale au département de chimie et géochimie marines de l'OMSI. « Il est donc préoccupant que les récents mouvements visant à « résoudre le problème de l'anoxie » dans la mer Baltique impliquent le pompage d'oxygène dans les eaux de fond. Cette oxygénation de la Baltique entraînera probablement la libération de thallium, ainsi que d'autres métaux sulfurés comme le mercure, dans l'eau de mer sus-jacente, où ils pourraient se bioaccumuler à des niveaux toxiques chez les poissons. Nous prévoyons, sur la base des activités dans la région, que la source de la pollution au thallium est la production historique de ciment dans la région. Alors que la production de ciment continue d’augmenter à l’échelle mondiale, cette recherche pourrait servir à mettre en garde les fabricants sur la nécessité d’atténuer les effets potentiels en aval de la poussière des fours à ciment sur les écosystèmes aquatiques et marins environnants. Cette étude met en évidence l’utilité des isotopes pour identifier les sources de polluants dans les écosystèmes marins, ce qui est difficile à démêler avec les seules données de concentration.
Le financement de cette recherche a été assuré par la National Science Foundation des États-Unis et par la Leibniz Association.
