Humigit-kumulang 10 porsiyento ng ginawa ng tao na mercury emissions sa atmospera bawat taon ay resulta ng global deforestation, ayon sa isang bagong pag-aaral ng MIT.
Ang mga halaman sa mundo, mula sa Amazon rainforest hanggang sa mga savannah ng sub-Saharan Africa, ay nagsisilbing lababo na nag-aalis ng nakakalason na pollutant mula sa hangin. Gayunpaman, kung ang kasalukuyang rate ng deforestation ay nananatiling hindi nagbabago o nagpapabilis, tinatantya ng mga mananaliksik na ang mga net mercury emissions ay patuloy na tataas.
“Natatanaw namin ang isang makabuluhang pinagmumulan ng mercury, lalo na sa mga tropikal na rehiyon,” sabi ni Ari Feinberg, isang dating postdoc sa Institute for Data, Systems, and Society (IDSS) at nangungunang may-akda ng pag-aaral.
Ang modelo ng mga mananaliksik ay nagpapakita na ang Amazon rainforest ay gumaganap ng isang partikular na mahalagang papel bilang isang mercury sink, na nag-aambag ng humigit-kumulang 30 porsiyento ng pandaigdigang land sink. Ang pagsupil sa Amazon deforestation ay maaaring magkaroon ng malaking epekto sa pagbabawas ng mercury pollution.
Tinatantya din ng koponan na ang mga pagsisikap sa pandaigdigang reforestation ay maaaring tumaas ang taunang paggamit ng mercury ng humigit-kumulang 5 porsyento. Bagama’t mahalaga ito, binibigyang-diin ng mga mananaliksik na ang reforestation lamang ay hindi dapat maging kapalit ng mga pagsisikap sa pagkontrol ng polusyon sa buong mundo.
“Ang mga bansa ay naglagay ng maraming pagsisikap sa pagbabawas ng mga emisyon ng mercury, lalo na sa hilagang industriyalisadong mga bansa, at para sa napakagandang dahilan. Ngunit 10 porsiyento ng pandaigdigang anthropogenic na pinagmumulan ay malaki, at may potensyal na maging mas malaki pa iyon sa hinaharap. [Addressing these deforestation-related emissions] kailangang maging bahagi ng solusyon,” sabi ng senior author na si Noelle Selin, isang propesor sa IDSS at Department of Earth, Atmospheric at Planetary Sciences ng MIT.
Sina Feinberg at Selin ay sinamahan sa papel ng mga kapwa may-akda na si Martin Jiskra, isang dating Swiss National Science Foundation Ambizione Fellow sa Unibersidad ng Basel; Pasquale Borrelli, isang propesor sa Roma Tre University sa Italya; at Jagannath Biswakarma, isang postdoc sa Swiss Federal Institute of Aquatic Science and Technology. Ang papel lilitaw ngayon sa Agham at Teknolohiyang Pangkapaligiran.
Pagmomodelo ng mercury
Sa nakalipas na ilang dekada, ang mga siyentipiko ay karaniwang nakatuon sa pag-aaral ng deforestation bilang pinagmumulan ng pandaigdigang carbon dioxide emissions. Ang Mercury, isang trace element, ay hindi nakatanggap ng parehong atensyon, dahil ang papel ng terrestrial biosphere sa pandaigdigang mercury cycle ay kamakailan lamang ay mas mahusay na na-quantified.
Ang mga dahon ng halaman ay kumukuha ng mercury mula sa atmospera, sa katulad na paraan habang sila ay kumukuha ng carbon dioxide. Ngunit hindi tulad ng carbon dioxide, ang mercury ay hindi gumaganap ng isang mahalagang biological function para sa mga halaman. Karamihan sa mercury ay nananatili sa loob ng isang dahon hanggang sa mahulog ito sa sahig ng kagubatan, kung saan ang mercury ay nasisipsip ng lupa.
Ang Mercury ay nagiging isang seryosong pag-aalala para sa mga tao kung ito ay mapupunta sa mga anyong tubig, kung saan maaari itong maging methylated ng mga microorganism. Ang methylmercury, isang malakas na neurotoxin, ay maaaring makuha ng isda at bioaccumulated sa pamamagitan ng food chain. Ito ay maaaring humantong sa mga peligrosong antas ng methylmercury sa isda na kinakain ng mga tao.
“Sa mga lupa, ang mercury ay mas mahigpit na nakagapos kaysa sa kung ito ay idineposito sa karagatan. Gumagawa ang mga kagubatan ng isang uri ng serbisyo sa ekosistema, na ang mga ito ay nag-sequest ng mercury para sa mas mahabang timescales, “sabi ni Feinberg, na ngayon ay isang postdoc sa Blas Cabrera Institute of Physical Chemistry sa Spain.
Sa ganitong paraan, binabawasan ng kagubatan ang dami ng nakakalason na methylmercury sa mga karagatan.
Maraming pag-aaral ng mercury ang tumutuon sa mga pang-industriyang pinagmumulan, tulad ng nasusunog na fossil fuel, small-scale gold mining, at metal smelting. Ang isang pandaigdigang kasunduan, ang 2013 Minamata Convention, ay nananawagan sa mga bansa na bawasan ang mga emisyon na gawa ng tao. Gayunpaman, hindi nito direktang isinasaalang-alang ang mga epekto ng deforestation.
Inilunsad ng mga mananaliksik ang kanilang pag-aaral upang punan ang nawawalang piraso.
Sa nakaraang trabaho, gumawa sila ng isang modelo upang suriin ang papel na ginagampanan ng mga halaman sa pag-aalsa ng mercury. Gamit ang isang serye ng mga senaryo sa pagbabago ng paggamit ng lupa, inayos nila ang modelo upang mabilang ang papel ng deforestation.
Pagsusuri ng mga emisyon
Sinusubaybayan ng modelo ng transportasyong kemikal na ito ang mercury mula sa mga pinagmumulan ng emisyon nito hanggang sa kung saan ito nababagong kemikal sa atmospera at pagkatapos ay sa huli sa kung saan ito idineposito, pangunahin sa pamamagitan ng pag-ulan o pag-iipon sa mga ekosistema ng kagubatan.
Hinati nila ang Earth sa walong rehiyon at nagsagawa ng mga simulation para kalkulahin ang mga salik ng deforestation emissions para sa bawat isa, isinasaalang-alang ang mga elemento tulad ng uri at density ng mga halaman, mercury content sa mga lupa, at makasaysayang paggamit ng lupa.
Gayunpaman, mahirap makuha ang magandang data para sa ilang rehiyon.
Wala silang sukat mula sa tropikal na Africa o Southeast Asia — dalawang lugar na nakakaranas ng matinding deforestation. Upang malampasan ang agwat na ito, gumamit sila ng mas simple at offline na mga modelo upang gayahin ang daan-daang mga sitwasyon, na nakatulong sa kanila na mapabuti ang kanilang mga pagtatantya ng mga potensyal na kawalan ng katiyakan.
Gumawa rin sila ng bagong pormulasyon para sa mga emisyon ng mercury mula sa lupa. Nakukuha ng pormulasyon na ito ang katotohanan na ang deforestation ay nakakabawas sa lawak ng dahon, na nagpapataas sa dami ng sikat ng araw na tumama sa lupa at nagpapabilis sa pag-alis ng mercury mula sa mga lupa.
Hinahati ng modelo ang mundo sa mga parisukat na grid, na ang bawat isa ay ilang daang kilometro kuwadrado. Sa pamamagitan ng pagpapalit ng mga parameter sa ibabaw ng lupa at mga halaman sa ilang partikular na mga parisukat upang kumatawan sa mga sitwasyon ng deforestation at reforestation, maaaring makuha ng mga mananaliksik ang mga epekto sa ikot ng mercury.
Sa pangkalahatan, nalaman nila na humigit-kumulang 200 tonelada ng mercury ang ibinubuga sa atmospera bilang resulta ng deforestation, o humigit-kumulang 10 porsiyento ng kabuuang mga emisyon na ginawa ng tao. Ngunit sa tropikal at sub-tropikal na mga bansa, ang deforestation emissions ay kumakatawan sa isang mas mataas na porsyento ng kabuuang emissions. Halimbawa, sa Brazil ang mga pagbuga ng deforestation ay 40 porsyento ng kabuuang mga emisyon na gawa ng tao.
Bilang karagdagan, ang mga tao ay madalas na nagsisindi ng apoy upang ihanda ang mga tropikal na kagubatan na lugar para sa mga aktibidad sa agrikultura, na nagdudulot ng mas maraming emisyon sa pamamagitan ng pagpapakawala ng mercury na nakaimbak ng mga halaman.
“Kung ang deforestation ay isang bansa, ito ang magiging pangalawang pinakamataas na bansa na naglalabas, pagkatapos ng China, na naglalabas ng humigit-kumulang 500 tonelada ng mercury sa isang taon,” dagdag ni Feinberg.
At dahil tinutugunan na ngayon ng Minamata Convention ang mga pangunahing paglabas ng mercury, maaaring asahan ng mga siyentipiko na ang deforestation ay magiging isang mas malaking bahagi ng mga emisyon na ginawa ng tao sa hinaharap.
“Ang mga patakaran upang protektahan ang mga kagubatan o putulin ang mga ito ay may mga hindi sinasadyang epekto na lampas sa kanilang target. Mahalagang isaalang-alang ang katotohanan na ang mga ito ay mga sistema, at kinasasangkutan ng mga ito ang mga aktibidad ng tao, at kailangan nating mas maunawaan ang mga ito upang aktwal na malutas ang mga problemang alam nating nariyan, “sabi ni Selin.
Sa pamamagitan ng pagbibigay ng unang pagtatantya na ito, umaasa ang koponan na magbigay ng inspirasyon sa higit pang pananaliksik sa lugar na ito.
Sa hinaharap, gusto nilang isama ang higit pang mga dynamic na modelo ng Earth system sa kanilang pagsusuri, na magbibigay-daan sa kanila na interactive na subaybayan ang paggamit ng mercury at mas mahusay na imodelo ang timescale ng muling paglaki ng mga halaman.
“Ang papel na ito ay kumakatawan sa isang mahalagang pagsulong sa aming pag-unawa sa pandaigdigang pagbibisikleta ng mercury sa pamamagitan ng pagsukat ng isang landas na matagal nang iminungkahi ngunit hindi pa nasusukat. Karamihan sa aming pananaliksik hanggang ngayon ay nakatuon sa mga pangunahing anthropogenic emissions — ang mga direktang nagreresulta mula sa aktibidad ng tao sa pamamagitan ng coal combustion o mercury-gold amalgam burning sa artisanal at small-scale gold mining,” sabi ni Jackie Gerson, isang assistant professor sa Department of Earth at Environmental Sciences sa Michigan State University, na hindi kasangkot sa pananaliksik na ito. “Ipinapakita ng pananaliksik na ito na ang deforestation ay maaari ding magresulta sa malaking paglabas ng mercury at kailangang isaalang-alang pareho sa mga tuntunin ng mga pandaigdigang modelo ng mercury at mga patakaran sa pamamahala ng lupa. Samakatuwid, ito ay may potensyal na isulong ang ating larangan sa siyentipikong paraan gayundin ang magsulong ng mga patakarang nagbabawas sa mga emisyon ng mercury sa pamamagitan ng deforestation.
Ang gawaing ito ay pinondohan, sa bahagi, ng US National Science Foundation, Swiss National Science Foundation, at Swiss Federal Institute of Aquatic Science and Technology.
