És el primer estudi que suggereix la presència de substàncies d'origen antropogènic en sediments marins obtinguts a centenars de metres sota el nivell del mar a l'Antàrtida, i dels seus efectes sobre les cèl·lules d'organismes marins. L'article, signat per investigadors de l'Institut de Ciències del Mar i de l'Institut de Diagnòstic Ambiental i Estudis de l'Aigua, del CSIC, apareix avui a Scientific Reports.
L'activitat industrial genera substàncies nocives que poden arribar als llocs més remots del planeta, transportades per vents i corrents oceàniques. Un nou estudi realitzat per l'Institut de Ciències del Mar (ICM) i l'Institut de Diagnòstic Ambiental i Estudis de l'Aigua (IDAEA), tots dos del CSIC, ha detectat toxicitat cel·lular produïda per compostos d'origen antropogènic en el fons marí de l'Antàrtida. Les mostres de sediments antàrtics procedeixen de diverses estacions al llarg de més de 4.000 quilòmetres del mar de Weddell i enfront de les costes de la Península Antàrtica.
Trobar compostos procedents de l'activitat humana en aquestes regions remotes i aparentment aïllades crida l'atenció. Si bé és cert que des dels anys setanta es té evidència de la presència de contaminants antropogènics en la cadena tròfica antàrtica, aquest estudi indica, per primera vegada, que en el fons de l'oceà antàrtic, a centenars de metres de profunditat, hi ha compostos que generen activitat citotòxica relacionada amb la presència de contaminants orgànics.
En l'estudi, dirigit per Enrique Isla, de l'Institut de Ciències del Mar del CSIC, els científics han treballat amb mostres de sediment obtingudes del fons antàrtic en diverses campanyes amb el trencaglaç alemany "Polarsten". Posteriorment, en els laboratoris de l'ICM i l'IDAEA han exposat cultius de cèl·lules als compostos extrets del sediment i han observat que es dóna toxicitat cel·lular i que s'activa el metabolisme cel·lular de detoxificació de contaminants, el que permet deduir que hi ha presència de contaminants en les mostres. El treball es publica avui a Scientific Reports.
Toxicitat cel·lular
Els extractes de sediment amb més resposta citotòxica coincideixen amb els llocs que tenen més presència humana, com la Península Antàrtica, on es troben la majoria de bases científiques i també hi ha un freqüent trànsit marítim. No obstant això, els extractes de sediments de la zona Est del Mar de Weddell no van generar respostes tòxiques significatives, el que coincideix amb zones que estan menys exposades a la contaminació.
Així mateix, es va detectar activitat citotòxica en sediment marí de zones molt profundes de l'oceà, de més de 1000 metres de profunditat. "A grans profunditats, les baixes temperatures i l'absència de llum limita en gran mesura la degradació dels contaminants. A més, aquí no hi ha manera d'aïllar-los o netejar-los. El seu destí és acumular-se al fons marí antàrtic, on viuen molts organismes", comenta Enrique Isla, investigador de l'Institut de Ciències del Mar i autor principal de l'estudi.
Els organismes aquàtics, i en aquest cas, els que habiten el fons marí, podrien estar exposats a compostos antropogènics persistents que s'han detectat en el sediment, i que podrien incorporar-se a la cadena tròfica, i podrien arribar a nivells superiors de la piràmide alimentària, i afectar al desenvolupament dels organismes.
Impacte similar al de la Mediterrània
Sorprenentment, els resultats observats en les zones més impactades de l'Antàrtida són similars als d'algunes zones costaneres de la Mediterrània. L'actual estudi no precisa les fonts de contaminació ni el seu origen cronològic. Per a això es requerirà realitzar anàlisis més precisos. Però tenint en compte el tràfic marítim d'aquestes zones, els científics suggereixen que una gran part dels compostos responsables de la toxicitat podrien ser hidrocarburs policíclics aromàtics (coneguts com a PAH per les sigles en anglès), que procedeixen de la combustió incompleta de matèria orgànica , com la que pot ocórrer en incineradores o motors de vaixell.
"Aquest treball obre la porta per investigar amb més detall fonts de contaminació, tipus de substàncies, la seva abundància en el sediment i el seu impacte en la vida marina", explica Isla.
Les mostres de sediment antàrtic van ser obtingudes en diverses campanyes a bord del trencaglaç alemany "Polarstern", en cooperació amb l'Institut alemany Alfred Wegener d'Investigació Marina i Polar de Bremehaven i cofinançades pel Ministeri d'Economia i Competitivitat. L'estudi compta amb la col·laboració d'Elisabet Pérez-Albaladejo i Cinta Porte, investigadores de l’Institut de Diagnòsi Ambiental i Estudis de l’Aigua (IDAEA), on s’han realitzat les anàlisis.
Article de referència:
Toxic anthropogenic signature in Antarctic continental shelf and deep sea sediments. Enrique Isla, Elisabet Pérez-Albaladejo, Cinta Porte. ScIentIfIc Reports, (2018) 8:9154. DOI: 10.1038/s41598-018-27375-4