Onderzoek toont aan: wereldwijde kwikniveaus in rivieren zijn verdubbeld sinds de Industriële Revolutie

Mercuriumniveaus in de wereldwijde rivieren zijn sinds de pre-industriële tijd meer dan verdubbeld, volgens nieuw onderzoek van de Tulane Universiteit dat de eerste bekende mondiale basislijn voor kwikvervuiling in rivieren vaststelt.

De studie, gepubliceerd in Science Advances, heeft een procesgebaseerd model ontwikkeld om het transport van kwik in rivieren te simuleren. Het vond dat globale rivieren vóór 1850 ongeveer 390 ton kwik per jaar naar de oceanen vervoerden. Vandaag de dag is dat cijfer gestegen tot ongeveer 1.000 ton per jaar. De belangrijkste oorzaken van deze toename zijn lozingen van afvalwater, bodemerosie en kwikafgifte door industriële activiteiten en mijnbouw, aldus hoofdauteur Yanxu Zhang, universitair hoofddocent Aarde- en milieuwetenschappen aan de Tulane School of Science and Engineering.

“Menselijke activiteiten hebben de wereldwijde kwikcyclus in elke opzicht verstoord,” zei Zhang. “Terwijl eerdere studies zich hebben gericht op kwikconcentraties in de atmosfeer, bodems en zeewater, zijn rivieren, een belangrijke route voor kwik die effectief een pijpleiding voor afvalwater van zowel gemeentelijke als industriële bronnen zijn geworden, grotendeels over het hoofd gezien.”

De bevindingen hebben aanzienlijke implicaties voor de menselijke gezondheid en het dierenleven, aangezien kwikverbindingen krachtige neurotoxines zijn die zich in vissen kunnen ophopen en gezondheidsrisico’s met zich meebrengen door consumptie. De onderzoekers wijzen erop dat rivieren in de buurt van belangrijke habitats voor dieren, waaronder belangrijke vogelmigratieroutes in Oost-Azië en Noord-Amerika, verontrustende toename van kwikniveaus hebben ervaren.

“De vaststelling van een basislijn voor rivieren met kwik tijdens de pre-industriële tijd kan dienen als een belangrijk referentiepunt,” zei Zhang, en merkte op dat het doelstellingen kan bieden voor internationale overeenkomsten zoals de Minamata-Conventie over Kwik, die gericht is op het verminderen van wereldwijde kwikvervuiling.

Het onderzoeksteam van Tulane omvat postdoctoraal medewerker Tengfei Yuan, die samenwerkt met wetenschappers Dong Peng van de Nanjing Universiteit en Zeli Tan van het Pacific Northwest National Laboratory. Ze hebben een gedetailleerd computermodel genaamd MOSART-Hg ontwikkeld om het pre-industriële kwiktransport van land naar oceanen via riviersystemen te simuleren. Hun bevindingen kwamen nauw overeen met de kwikconcentraties die in gedateerde sedimentkernmonsters uit kustgebieden over de hele wereld zijn gevonden, wat hun aanpak valideert.

Regionale patronen toonden aan dat de meest dramatische stijgingen in kwikvervuiling plaatsvonden in Noord- en Zuid-Amerika, die 41% van de wereldwijde groei in kwik in rivieren sinds 1850 bijdragen, gevolgd door Zuidoost-Azië (22%) en Zuid-Azië (19%). De studie identificeerde ambachtelijke en kleinschalige goudwinning (ASGM) als een bijzonder significante bijdrager aan kwikvervuiling in Zuid-Amerika, Zuidoost-Azië en delen van Afrika.

In de Amazone-regio zijn de kwikniveaus bijvoorbeeld gestegen door zowel toegenomen bodemerosie door ontbossing als kwikafgifte door mijnactiviteiten. “De kwikbalans van de Amazone-rivier overschrijdt nu 200 ton per jaar, waarvan driekwart afkomstig is van menselijke activiteiten en voornamelijk ASGM,” zei Zhang.

Industriële kwikafgiftes werden geïdentificeerd als de belangrijkste oorzaak van de stijging in regio’s zoals Oost-Azië, waar rivieren in China meer dan 70% van de regionale kwik bijdragen. De kwikstroom van de Yangtze-rivier is meer dan verdubbeld ten opzichte van pre-industriële niveaus. Niet alle regio’s zagen echter een stijging; de Middellandse Zee-regio had lagere kwikniveaus vergeleken met de pre-industriële tijd, wat onderzoekers toeschrijven aan de bouw van dammen zoals de Aswandam op de Nijl die kwikgeladen sediment vastleggen.

Kwikconcentraties in rivieren zouden kunnen dienen als een snelle maatstaf om de effectiviteit van het bestuur van kwikvervuiling te beoordelen, terwijl landen werken aan het verminderen van kwikemissies en het herstellen van vervuilde omgevingen, aldus de onderzoekers. De studie omvat ook internationale samenwerkingspartners van de Universiteit van Californië San Diego, de Beijing Forestry University, de U.S. Geological Survey en Géosciences Environnement Toulouse.