Πως μια ηφαιστειακή έκρηξη μολύνει με βαρέα μέταλλα τα τρόφιμα;

Η τέφρα από το ηφαίστειο Tungurahua στον Ισημερινό καλύπτει κοντινές φάρμες το 2006. Από: P. Ramon, USGS.

Πώς το ηφαίστειο Tungurahua έριξε βαρέα μέταλλα στην προμήθεια τροφίμων του Ισημερινού.

Όταν το ηφαίστειο Tungurahua του Ισημερινού εξερράγη πολλές φορές μεταξύ 1999 και 2016, οι κοντινές αγροτικές κοινότητες καλύφθηκαν από τέφρα, η οποία άφησε βαρέα μέταλλα στις καλλιέργειές τους.

Ο Luis Egas δουλεύει τη γη κάτω από την Tungurahua στο κεντρικό Εκουαδόρ, τα πλούσια σε μέταλλα εδάφη του βουνού είναι καλά για το καλαμπόκι και τα φρούτα που καλλιεργεί στο αγρόκτημά του. Αλλά το ηφαίστειο ήταν ανήσυχο, εκτοξεύοντας τέφρα συχνά μεταξύ 1999 και 2016. Μια έκρηξη το 2006 ήταν ιδιαίτερα καταστροφική, αποθέτοντας έως και 20 χιλιοστά τέφρας . «Χάσαμε σχεδόν τα πάντα: καλλιέργειες, ζώα και σπίτια. Η τέφρα προκάλεσε κατάρρευση στις στέγες», είπε ο Έγας.

Αφού οι εκρήξεις υποχώρησαν ως επί το πλείστον το 2016, ο Έγας και οι γείτονές του ανέπνευσαν ανακούφιση και συνέχισαν την ανοικοδόμηση των αγροκτημάτων τους. Αλλά ανησυχούσαν για τις μακροπρόθεσμες επιπτώσεις της τέφρας.

Σε συνεργασία με τους αγρότες, οι ερευνητές ανακάλυψαν ότι η Tungurahua είχε φέρει επικίνδυνα επίπεδα βαρέων μετάλλων όπως το νικέλιο και το κάδμιο στα εδάφη από κάτω, μολύνοντας άγρια ​​φυτά και καλλιέργειες. Τα ευρήματα δημοσιεύτηκαν πρόσφατα στο Ecotoxicology and Environmental Safety.

Μόλυνση στα χωράφια

Η προσπάθεια ξεκίνησε όταν ο Egas και άλλοι ήρθαν σε επαφή με ερευνητές από την Escuela Superior Politécnica de Chimborazo (ESPOCH) στη Riobamba του Ισημερινού. «Οι ίδιοι οι αγρότες μάς πήγαν στις τοποθεσίες του δείγματος και μετά επιστρέψαμε για να τους αναφέρουμε τα αποτελέσματά μας», είπε η πρώτη συγγραφέας της εφημερίδας, Lourdes Cumandá Carrera Beltrán , χημικός στο ESPOCH.

Ένα άτομο σκύβει σε ένα καλλιεργημένο χωράφι.Η μαθήτρια Erika Lisbeth Erazo Macas λαμβάνει δείγματα γεωργικών αγρών κάτω από το ηφαίστειο Tungurahua για να εντοπίσει τη ρύπανση από βαρέα μέταλλα. Από Lourdes Cumandá Carrera Beltrán/GAIBAQ.

Η ομάδα ESPOCH έλαβε δειγματοληψία αγροτεμαχίων, κτηνοτροφικών εκτάσεων και περιοχών άγριας ζωής κοντά στο ηφαίστειο το 2020, στοχεύοντας τα λαχανικά και φυτά τόσο σε καλλιεργούμενα όσο και σε ακαλλιέργητα αγροτεμάχια για να ληφθούν υπόψη οι πιθανές χημικές διαφορές που σχετίζονται με τη χρήση φυτοφαρμάκων και λιπασμάτων. Έλαβαν επίσης δείγματα εδάφους και τέφρας και στους δύο τύπους καλλιεργούμενης γης.

Οι ερευνητές στέγνωσαν, κοσκίνισαν και άλεσαν τα δείγματα και στη συνέχεια ανέλυσαν το καθένα για μια σειρά από βαρέα μέταλλα, συμπεριλαμβανομένου του καδμίου.

Η ανάλυση έδειξε ότι οι συγκεντρώσεις καδμίου ήταν κατά μέσο όρο 1,76 χιλιοστόγραμμα ανά κιλό στις πατάτες και 1,38 χιλιοστόγραμμα ανά κιλό στο καλαμπόκι, υπερβαίνοντας κατά πολύ το διεθνώς αναγνωρισμένο όριο του 0,1 χιλιοστόγραμμα ανά κιλό. Τα επίπεδα καδμίου και μολύβδου στο μικρό χόρτο καλαμιών και στο γρασίδι kikuyu έξω από τα καλλιεργούμενα αγροτεμάχια ήταν ακόμη υψηλότερα από τα επίπεδα που βρίσκονταν προηγουμένως σε φυτά που αναπτύσσονταν σε απορρίμματα ορυχείων στο κεντρικό Περού , σημείωσαν οι ερευνητές.

«Οι προσμείξεις όπως το κάδμιο μπορούν να οδηγήσουν σε σημαντικές μεταβολικές αλλαγές, καθώς και σημαντικές επιπτώσεις στην υγεία στο μέλλον».

Η περιβαλλοντική ρύπανση του είδους που βρέθηκε κοντά στην Tungurahua «προκαλεί ανησυχία για τους ευάλωτους πληθυσμούς», δήλωσε ο συν-συγγραφέας της μελέτης Antonio Jose Signes-Pastor , ερευνητής από το Universidad Miguel Hernández de Elche στην Ισπανία που ειδικεύεται στις επιπτώσεις της μόλυνσης στην υγεία. «Οι προσμείξεις όπως το κάδμιο μπορούν να οδηγήσουν σε σημαντικές μεταβολικές αλλαγές, καθώς και σημαντικές επιπτώσεις στην υγεία στο μέλλον», είπε.

Οι ερευνητές δεν έχουν ακόμη αναλύσει οριστικά τα επίπεδα βαρέων μετάλλων στο αγελαδινό γάλα ή στα ανθρώπινα ούρα από την περιοχή, εξήγησε ο συν-συγγραφέας και επιστήμονας τροφίμων Angel Antonio Carbonell Barrachina , επίσης από το Universidad Miguel Hernández de Elche. Στο μέλλον, αυτές οι αναλύσεις θα μπορούσαν να βοηθήσουν την ομάδα να κατανοήσει την έκταση της ρύπανσης στην περιοχή. Μερικοί από την ομάδα σχεδιάζουν να επιστρέψουν στον Ισημερινό αργότερα φέτος για να συνεχίσουν το έργο.

Μέλλον για τους αγρότες

Οι αγρότες σε ηφαιστειακές περιοχές αντιμετωπίζουν «μοναδικές προκλήσεις», δήλωσε ο Octavio Pérez Luzardo , τοξικολόγος στο Universidad de Las Palmas de Gran Canaria στην Ισπανία, ο οποίος δεν συμμετείχε στη νέα έρευνα. «Αν και τα εδάφη μπορούν να εμπλουτιστούν με ωφέλιμα μέταλλα χάρη στα ηφαίστεια, υπάρχει κίνδυνος μόλυνσης από βαρέα μέταλλα, ειδικά βραχυπρόθεσμα, που μπορεί να είναι επικίνδυνη τόσο για την ανθρώπινη υγεία όσο και για την υγεία των οικοσυστημάτων», είπε. Ο Pérez Luzardo σημείωσε ότι η μελέτη Tungurahua ήταν παρόμοια με μια μελέτη του 2022 που συνέταξε ο ίδιος σχετικά με την επίδραση της ηφαιστειακής τέφρας στις μπανάνες στα Κανάρια Νησιά.

«Ευτυχώς, ήμασταν όλοι πολύ ικανοποιημένοι με τα αποτελέσματα της μελέτης».

«Δεν είναι όλα τα ηφαιστειακά υλικά ίδια», είπε ο Budiman Minasny, εδαφολόγος στο Πανεπιστήμιο του Σίδνεϋ στην Αυστραλία, ο οποίος έχει μελετήσει την ηφαιστειακή τέφρα και το έδαφος από πρόσφατες ηφαιστειακές εκρήξεις στην Ινδονησία, αλλά δεν συμμετείχε στο έργο Tungurahua. «Η μελέτη στον Ισημερινό είναι έγκυρη», είπε, προσθέτοντας ότι δεδομένου ότι ορισμένα ηφαιστειακά υλικά έχουν αυξήσει τα επίπεδα βαρέων μετάλλων, η προληπτική παρακολούθηση όπως αυτή που έγινε στο Tungurahua, καθώς και ο καθορισμός μιας γραμμής βάσης αυτών των μετάλλων στο έδαφος, είναι σημαντική.

Διεθνείς μελέτες έχουν δείξει ότι το κομπόστ μπορεί να βοηθήσει στον καθαρισμό της ρύπανσης, δήλωσε η συν-συγγραφέας της μελέτης και επικεφαλής του έργου Irene Del Carmen Gavilanes-Terán , χημικός στο ESPOCH. «Το κομπόστ έχει ένα μεγάλο κοκτέιλ μικροοργανισμών με την ικανότητα να αφαιρεί βαρέα μέταλλα», είπε ο Gavilanes-Terán. Οι ερευνητές μελετούν βιοαποκατάσταση στην περιοχή με χρήση κομπόστ.

«Ευτυχώς, ήμασταν όλοι πολύ ικανοποιημένοι με τα αποτελέσματα της μελέτης», είπε ο Έγκας.

Γεωδίφης με πληροφορίες από τον Andrew J.Wight/eos.org

 Wight, A. J. (2024), How Tungurahua volcano dropped heavy metals into Ecuador’s food supply, Eos, 105, https://doi.org/10.1029/2024EO240213. Published on 13 May 2024.

https://eos.org/articles/how-tungurahua-volcano-dropped-heavy-metals-into-ecuadors-food-supply