No Pic du Midi, nos Pirenéus, os investigadores analisaram partículas, nuvens e água da chuva em busca de vestígios de arsénico. Usando métodos de medição recentemente desenvolvidos, eles elucidaram as vias de transporte da toxina ambiental na atmosfera.
O arsênico é um oligoelemento que fica logo abaixo do fósforo – que é essencial para todos os organismos vivos – na tabela periódica. Esta estreita relação química significa que as células nem sempre são capazes de distinguir os dois elementos. “A toxicidade do arsénico baseia-se neste risco de confusão”, diz Lenny Winkel, professor do Instituto de Biogeoquímica e Dinâmica de Poluentes da ETH Zurique, e do instituto de investigação aquática Eawag.
Coletando amostras a 2.877 metros acima do nível do mar
Há muitos anos que Winkel e a sua equipa se interessam por esta toxina ambiental, da qual se estima que cerca de 31 toneladas orbitam a Terra na atmosfera. Para saber mais sobre o comportamento e a distribuição do arsénico no ar, os investigadores realizaram uma extensa campanha de medições na estação de investigação Pic du Midi, nos Pirenéus. A estação está localizada a 2.877 metros acima do nível do mar e, portanto, permite medições que não são afetadas por fontes locais de poluição.
No Pic du Midi, os pesquisadores descobriram, entre outras coisas, que as nuvens contêm, em média, significativamente mais arsênico do que a água da chuva. Mas quem agora está preocupado com a possibilidade de ser envenenado pela próxima chuva pode ficar tranquilo: “O arsênico está muito diluído na atmosfera”, diz Winkel. Na verdade, os investigadores tiveram que optimizar o seu método de medição para conseguirem detectar o arsénico. “O limite de medição é agora de 1 a 2 nanogramas por litro, o que é até vinte vezes inferior ao limite de medição dos métodos anteriores”, afirmam os investigadores no seu artigo técnico recentemente publicado.
Padrões de transporte característicos
Um modelo sofisticado de movimentos de massa de ar e análises químicas de nuvens e águas pluviais permitiram aos pesquisadores identificar vários padrões de transporte característicos. E assim descobrir para cada amostra de onde veio o arsênico. Se uma amostra contivesse muito sódio, por exemplo, os investigadores concluíram que o arsénico devia ter-se misturado com o sal agitado no mar (ou seja, com cloreto de sódio) no seu caminho para os Pirenéus.
“Com o seu metabolismo, os organismos vivos contribuem mais para o ciclo global do arsénico do que se supunha anteriormente”.
No entanto, a equipe de Winkel investigou o carbono orgânico dissolvido em outras amostras. “Pode vir de fontes naturais, como plantas e pólen. Mas também pode ser devido à poluição ambiental induzida pelo homem, proveniente dos transportes ou da indústria”, diz Esther Breuninger, a primeira autora do artigo científico. Ela então acrescenta: “Em qualquer caso, o carbono orgânico dissolvido indica que o arsênico deve ter viajado por massas terrestres antes de chegar à nossa amostra”.
Processos biológicos mais importantes do que o esperado
Winkel e sua equipe detectaram vários tipos de arsênico nas amostras de água da chuva. Além do arsênico inorgânico esperado, eles também encontraram os chamados compostos de arsênico metilado. Estes compostos são formados quando bactérias, algas, plantas ou fungos absorvem arsénico inorgânico – e depois excretam o veneno numa forma convertida, protegendo-se assim potencialmente. As análises dos investigadores mostram que o arsénico é convertido tanto no mar como em terra.
“Até agora, presumia-se que as atividades humanas, como a queima de carvão ou a fundição de minérios, eram as principais responsáveis pelo arsénico atmosférico”, diz Winkel. No entanto, em algumas amostras de nuvens, os compostos metilados constituíram a maior parte do arsénico detectado. “Esses resultados mostram que os processos biológicos desempenham um papel mais importante do que se supunha anteriormente”, diz Winkel.
Agora, a influência dos processos biológicos no ciclo global do arsénico precisa de ser mais considerada nos modelos. “Aparentemente, os organismos vivos contribuem para a mobilização da poluição histórica por arsénico e para a sua distribuição global através do seu metabolismo”, resume Winkel.
Referência
Breuninger ES, Tolu J, Aemisegger F, Turnherr I, Bouchet S, Mestrot A, Ossola R, McNeill K, Tukhmetova D, Vogl J, Meermann B, Sonke JE e Winkel LHE. Contribuições marinhas e terrestres para os fluxos de deposição atmosférica de espécies de arsênico metilado. Comunicações da Natureza (2024). dois: 10.1038/s41467-024-53974-zcal
