Badają wpływ poruszenia osadów na masowe wymarcie wodnych zwierząt

Brytyjscy naukowcy badają wpływ poruszenia zanieczyszczonych osadów rzeki Tees na masowe wymarcie krabów i homarów. Prace związane z pogłębianiem i poszerzeniem kanału żeglugowego Teesport to flagowa inwestycja związana z zieloną transformacją energetyczną.

Teesside - jedno z przemysłowych centrów Wielkiej Brytanii, zostało wyznaczone jako specjalna strefa ekonomiczna. Region będzie odgrywał kluczową rolę w rządowym programie Leveling Up i "strategii czystego wzrostu" (Clean Growth Strategy), m.in. jako gospodarz pierwszego w Wielkiej Brytanii węzła transportu wodoru - przypomniano na łamach "The Conversation".

Główny port morski regionu przechodzi przebudowę. Kanał żeglugowy Teesport został poszerzony i pogłębiony, a nabrzeże South Bank jest w trakcie przebudowy. Jesienią ubiegłego roku prawie 150 000 ton osadów zostało przemieszczonych z ujścia rzeki Tees, historycznie jednej z najbardziej zanieczyszczonych rzek w Wielkiej Brytanii w wyniku działalności przemysłu ciężkiego.

We wrześniu 2021 r., już kilka dni po rozpoczęciu pierwszych prac pogłębiających, lokalni rybacy zgłosili masowe wymieranie krabów i homarów. Obserwatorzy donosili, że zwierzęta doświadczają dziwnych zachowań, w tym konwulsji, po czym dochodzi do paraliżu i śmierci. Wstępne dochodzenie przeprowadzone przez brytyjski Departament Środowiska wykazało, że przyczyną śmierci stawonogów był najprawdopodobniej szkodliwy zakwit alg. "Jesienne zakwity fitoplanktonu są normalną częścią ekosystemów morskich strefy umiarkowanej i mogą wytwarzać silne toksyny, które atakują centralny układ nerwowy zwierzęcia. Ale takie zakwity zazwyczaj nie prowadzą do zgonów na obserwowaną skalę" - napisał dla "The Conversation" dr Gary Caldwell, biolog z Newcastle University.

Wyjaśnienie rządu zostało zakwestionowane przez lokalnych rybaków. Uważają oni, że intensywne pogłębianie uwolniło toksyny przemysłowe, w tym pirydynę, z osadów rzeki Tees. Jako rozpuszczalnik przemysłowy pirydyna jest wykorzystywana w wielu procesach produkcyjnych. Jest to również produkt uboczny węgla koksowego, kluczowego surowca do produkcji stali. "Brałem udział w próbach ustalenia, co się właściwie wydarzyło, i czy pirydyna mogła spowodować śmierć krabów i homarów. Przy użyciu standardowych metod ekotoksykologicznych moje badania obejmowały monitorowanie zachowania, fizjologii i przeżywalności skorupiaków w starannie kontrolowanych roztworach pirydyny. Stało się dla mnie jasne, że pirydyna mogła odegrać główną rolę w śmierci tych zwierząt" - napisał Caldwell.

Naukowiec przypomniał, że jedna kropla pirydyny na litr wody morskiej wystarczyłaby do zabicia połowy populacji krabów wystawionej na jej działanie. "Moje badania wykazały, że pirydyna jest mocno toksyczna dla krabów w stężeniach znacznie niższych niż te, zmierzone w martwych krabach. Nawet kraby, które przeżyły przy bardzo niskich dawkach pirydyny, zachowywały się tak, jakby były częściowo znieczulone" - napisał Caldwell.

Dalsza analiza markerów biochemicznych wykazała duże skoki w produkcji reaktywnych form tlenu w tkance mięśniowej. Oznacza to, że komórki mięśniowe zwierzęcia doświadczyły dużego stresu, co może prowadzić do uszkodzenia DNA, białek i błon komórkowych - a to może prowadzić do śmierci komórki. Jednak, chociaż pirydynę wykryto w krabach zbadanych przez rządowe dochodzenie, nie wykryto jej w próbkach wody. W rezultacie udział pirydyny w zgonach został odrzucony przez Departament Środowiska.

"Pirydyna jest wysoce rozpuszczalna w wodzie, bardzo lotna i podatna na atak i zniszczenie przez tlen. Zanim próbki wody zostały pobrane, pirydyna mogła zostać mocno rozcieńczona, lub zniszczona w wyniku reakcji z tlenem" - twierdzi Caldwell.

Mimo to, na początku 2022 r. naukowcy z University of York odnotowali śladowe poziomy pirydyny w osadach powierzchniowych zarówno wzdłuż ujścia rzeki Tees, jak i na terenach urobku - obszarach morza, gdzie odkłada się urobek. "Biorąc pod uwagę lotność i niestabilność pirydyny w obecności tlenu, oznacza to obecność dużego zbiornika pirydyny głęboko w osadzie Tees, który stale przesącza się na powierzchnię" - twierdzi Caldwell.

Naukowcy z Newcastle University przeprowadził szereg symulacji komputerowych, które wykazały, że zbiornik pirydyny jednorazowo "zakłócony" przez pogłębianie, mógł uwolnić wystarczającą ilość pirydyny (wśród wielu innych zanieczyszczeń chemicznych), aby doprowadzić do śmiertelności na skalę tej, zarejestrowanej jesienią ubiegłego roku. Naukowcy zastrzegają, że określenie rozmiaru zbiornika pirydyny nadal wymaga weryfikacji poprzez kolejne badania, ale już teraz nawołują do władz, by "przyspieszanie zielonej rewolucji przemysłowej nie odbywało się kosztem lokalnego ekosystemu".

Urszula Kaczorowska