CIÊNCIA POLAR

Modulo: A Investigação e a

Inovação Responsáveis na

Ciência Polar Portuguesa

Grupo 3 : Inês Gonçalves, Isis Chainho, Daniela Teixeira e Pedro Xavier

10ºA

TAREFA 2 | ETAPA 2ANÁLISE DO ARTIGO CIENTÍFICO

Pesquisa de toxicidade nos sedimentos marinhos do

Ártico Canadiano

Título: Pesquisa de toxicidade nos sedimentos marinhos do Ártico canadiano

Autores: João Canário, Laurier Poissant, Martin Pilote, Christian Blaise, Philippe Constant, Jean-François Férard, François Gagné

Ano de Publicação: 7 Outubro 2013

Revista científica onde o artigo foi publicado: Journal of Soils and Sediments (J Soils Sediments)

Acesso: A revista onde o artigo foi publicado não é de livre acesso, só disponibilizando o resumo do artigo. Para aceder ao artigo original e completo é necessário pagar uma quantia de 34,95€.

Aspetos principais:

As áreas investigativas no qual o estudo se insere são as áreas da Química e da Geologia.

Áreas investigativas:

O principal objectivo desta pesquisa foi conhecer a toxicidade dos sedimentos marinhos do Árctico canadiano, para monitorizar e compreender as possíveis mudanças que possam ocorrer no Árctico, capazes, consequentemente, de afectar todo o globo.

Objetivo da pesquisa:

O estudo desenvolveu-se em oito locais distribuídos ao longo do Ártico Canadiano e das regiões sub-Árticas, tal como podemos observar na figura 1.

Local 1 – Situava-se entre a ilha Ellesmere e a Gronelândia;

Local 2 – Situava-se na entrada da Northwest Passage no Arquipélago Canadiano;

Local 3 – Situava-se ao longo da rota marítima na proximidade da Baía Cambridge;

Local 4 – Situava-se na extremidade da Northwest Passage, no Mar Beaufort;

Local 5 – Situava-se na foz da Baía de Hudson e do Estreito de Hudson;

Local 6 – Situava-se a sudeste da Baía de Hudson;

Local 7 – Situava-se a norte da Baía de James;

Local 8 – Situava-se na zona mais profunda da Baía de Hudson.

Locais onde o estudo foi desenvolvido:

Amostras:

Em áreas densamente povoadas, os sedimentos de água doce como os marinhos, são propícios a que exista contaminação.

Foram amostrados sedimentos superficiais do solo da região Árctica;

Como foram seleccionados os locais de amostragem?

Foram seleccionados de acordo com as suas dimensões (até 3 metros de profundidade)

As amostras foram recolhidas entre 10 de Agosto e 10 de Outubro de 2005 em 8 locais diferentes.

Daí se ter escolhido a zona Árctica neste estudo.

Porém, pouco se conhece acerca da toxicidade e qualidade dos sedimentos marinhos localizados mais a norte, em zonas distantes das actividades antropogénicas.

Entre esses poluentes encontra-se o mercúrio (Hg), sendo este proveniente de diferentes tipos de actividades antropogénicas.

As amostras foram analisadas em Montreal, depois de terem sido encaminhadas de Québec.

Legenda 2 – Montréal (cidade onde as amostras foram analisadas)

Legenda 1 – Québec (cidade onde o navio atracou com as amostras)

Onde foram analisadas as amostras?

Fundamento do estudo:

O mercúrio (Hg) é um contaminante global altamente preocupante do ponto de vista ambiental devido à sua toxicidade para a vida selvagem e o seu amplo potencial para a bio-acumulação e bio-amplificação, daí ser importante estudá-lo.

Qual a necessidade de se estudar o Hg?

Porquê no Árctico?

As tendências do Hg atmosférico no Árctico estão relacionadas com processos químicos específicos destas zonas e os seus mecanismos de transporte de longo alcance e deposição.

Foram seleccionados locais remotos do Árctico devido á sua proximidade com as grandes correntes oceânicas (via de transporte de contaminantes) e á Northwet Passage.

O clima global está a sofrer alterações e estas são susceptíveis a afectar o ciclo de contaminantes mundial (ex: Hg) e expor regiões mais frágeis. Visto que as regiões polares são áreas mais sensíveis aos efeitos do degelo e do aquecimento do clima, devem ser estudadas.

METODOLOGIA:

c) Armazenamento das amostras em câmara fria (-20ºC as subamostras para análises FQ; -80ºC as subamostras para testes toxicológicos)

1. AMOSTRAS DE SEDIMENTOS

a) Recolha dos sedimentos superficiais (<3cm de profundidade) por pistão

b) Divisão dos sedimentos em duas subamostras (uma para análises FQ - granulometria e Hg; outra para testes toxicológicos)

a) As amostras sólidas de peso conhecido foram pré-secas durante 24 horas e depois homogeneizadas;

2. ANÁLISE DO MERCÚRIO NOS SEDIMENTOS

b) Determinação do Hg total (através da técnica de análise direta por pirólise térmica e amálgama de ouro, seguida de absorção atómica por vapor frio.)

a) Uma das subamostras foi analisada quanto aos seus parâmetros FQ (a textura, o pH, o conteúdo em matéria orgânica)

3. OUTROS PARÂMETROS FÍSICO-QUÍMICOS

e) A perda de ignição (LOI), serviu para determinar o conteúdo em matéria orgânica dos sedimentos.

d) Foram quantificadas três frações texturais – areias, siltes e argilas –, posteriormente confirmadas pelo fluxograma da textura do solo pelo tato.

c) A textura do solo foi determinada por floculação e dispersão.

b) O pH foi determinado por colometria

a) As subamostras foram descongeladas e analisadas em 24 horas.

4. TOXICOLOGIA DAS SUBAMOSTRAS

b) Através de procedimentos específicos, obtiveram-se os elutriados para os testes toxicológicos.

a) A segunda subamostra foi analisada através de testes toxicológicos (recorrendo a seres vivos, para se tentar perceber o que lhes acontecia em contacto com os sedimentos).

5. PROCEDIMENTOS PARA OS TESTES TOXICOLÓGICOS

c) Estes organismos formam a base da cadeia alimentar em ambientes bentónicos.

b) Seres vivos: microcrustáceos - Artemia salina e Brachionus plicatilis - e num decompositor - Vibrio fischeri

RESULTADOS A QUE OS AUTORES CHEGARAM:

RESULTADOS OBTIDOS PELOS AUTORES(Distribuição das dimensões dos grãos, concentrações de Hg e dados sedimentares)

Composição:Os sedimentos recolhidos eram maioritariamente compostos por siltes e areias e com uma porção de areia diferente entre estações.

pH dos sedimentos:O pH dos sedimentos variou entre os 7,1 e os 7,3.

Conteúdo em matéria orgânica:O conteúdo dos sedimentos em matéria orgânica variou entre os 8,8% na estação 6 os 13,8% na estação 5.É frequente reportar-se uma correlação inversa entre conteúdo em areias e matéria orgânica, contudo, nos nossos dados não se observa esta correlação negativa.Os resultados sugerem que a matéria orgânica presente nos sedimentos não esta relacionada com a composição dos sedimentos, mas, provavelmente, com a deposição de partículas orgânicas naturais na superfície dos sedimentos.

Concentrações de Hg:As concentrações totais em mercúrio variaram entre os 0,015 μg g -1, a sudeste da Baía de Hudson e os 0,087 μg g-1, no Mar de Beaufort. A Média global foi de 0,04 μg g-1 ao longo de todo o Arquipélago Ártico canadiano.Dos oito locais, o local 6 foi o qual se registou uma menor concentração de Hg, explicando os cientistas que este facto se deveu a ser o local com uma concentração de matéria orgânica baixa, visto que o Hg tem uma grande afinidade com a matéria Orgânica.Por outro lado, o local 4 foi o qual se registou uma maior concentração de Hg, explicando os cientistas que esta está relacionada com o input contaminante do Rio Mackenzie. O efeito de delta deste rio poderá ser grande o suficiente para afetar as cargas de Hg no oceano Ártico.Os cientistas afirmaram ainda que não se verificou qualquer tipo de correlação entre as concentrações de Hg e a matéria orgânica ou a composição dos sedimentos.Puderam também perceber que o teor em Hg não estava relacionado com estas variáveis (MO e Composição dos Sedimentos), não sendo este influenciado pelas propriedades das partículas, mas provavelmente com o deposição do mesmo.

RESULTADOS OBTIDOS PELOS AUTORES(Dados toxicológicos)

Toxicidade em geral:Com exceção das estações 5 e 7, que apresentaram toxicidade, todas as outras estações foram consideradas não tóxicas.

Toxicidade nos sólidos:Na fase sólida, a toxicidade foi mais aparente para as bactérias.

Locais com sedimentos tóxicos:Os sedimentos dos locais 5,6 e 7 foram considerados tóxicos, sendo estes os localizados mais a sul em relação aos outros.O mais curioso, é que a concentração de Hg nestes locais foram baixas, portanto a toxicidade não provém do Hg. Os cientistas sugeriram então que seriam a matéria orgânica e as propriedades granulométricas dos sedimentos, os principais fatores explicativos desta toxicidade.O LOI é ligeiramente mais elevado nos locais 5 e 7, o que evidencia mais matéria orgânica. Podemos então considerar que existe uma relação entre a matéria orgânica e a toxicidade, que diz que, quanto maior for a concentração de matéria orgânica maior será a toxicidade.É também de realçar a importância da linhina na quantidade e composição da MO depositada nos sedimentos da Baía de Hudson.A toxicidade do local 6, foi explicada pelos contaminantes metálicos deste local. Estes metais são retidos devido á elevada percentagem de finos, que têm um forte potencial de retenção para os metais. Alguns sedimentos, mostraram ainda uma ligeira contaminação de Cr e Ni (Crómio e Níquel).

Relação da toxicidade com a granulosidade, conteúdo em C e com os níveis de Hg:Conclui-se que os dados toxicológicos de ambas as fases solidas e líquidas não estavam relacionados com a granulosidade do local, nem com o conteúdo em C orgânico, nem com os níveis de Hg nos sedimentos.

O mais relevante no estudo: O aspeto mais valioso deste trabalho foi a investigação dos níveis

de toxicidade na região do Ártico, pois esta pode levar-nos a entender o porquê de esta contaminação estar a acontecer , daí a importância de se terem recolhido amostras de locais específicos;

Se de facto tiver alguma influencia, então este estudo foi relevante para o conhecimento desta situação, e, possivelmente para a criação de novos hábitos com o objectivo de que esta não se repita.

Foi importante também para se analisar se o Homem tem alguma influência ou não no aumento ou decréscimo dos níveis de toxicidade nessa região;

Aspetos que nos pareceram mais aborrecidos:

Recolha das amostras

Análise exaustiva das mesmas.

Contributo do artigo para fazer avançar o conhecimento nesta área de

investigação:

Comparações futuras

Análise das amostras recolhida – descoberta dos melhores métodos a aplicar a cada tipo de amostra