Rtęć elementarna (Hg0) w postaci oparów to toksyczne zanieczyszczenie powietrza, które może przemieszczać się na duże odległości i krążyć po całym świecie. Głównymi źródłami emisji są spalanie węgla i procesy przemysłowe.

Dotychczasowe oceny emisji nie w pełni wyjaśniały zmierzone poziomy rtęci w atmosferze. Najwyraźniej istnieją nieznane wcześniej źródła emisji.

Nowe badanie przeprowadzone przez zespół z Nankai University i oraz East China Normal University (Chiny) informuje o wcześniej pomijanym naturalnym mechanizmie, który może znacząco przyczyniać się do globalnych emisji rtęci.

„Siarczek rtęci jest często uważany za chemicznie stabilny w środowisku – zauważają autorzy – ale gdy występuje w postaci nanocząstek, staje się znacznie bardziej dostępny dla mikroorganizmów”.

W eksperymentach laboratoryjnych zespół odkrył, że reprezentatywne mikroorganizmy chemolitoautotroficzne utleniające siarkę i żelazo mogą rosnąć, wykorzystując nanocząstki siarczku rtęci jako jedyne źródło energii, jednocześnie wytwarzając znaczne ilości Hg0.

Siarczek rtęci (HgS) to nieorganiczny związek chemiczny występujący w przyrodzie jako minerał cynober (odmiana czerwona) lub metacynober (czarna). Jest główną rudą rtęci, stosowaną historycznie jako pigment (cynober) oraz w recepturze aptecznej (maści, pasty) ze względu na właściwości bakteriostatyczne i przeciwpasożytnicze.

Badanie sugeruje, że nanocząstki siarczku rtęci mogą wnikać do komórek mikroorganizmów łatwiej niż rozpuszczalne związki rtęci, które zazwyczaj wymagają ściśle kontrolowanego wchłaniania. Po dostaniu się do komórki, metabolizm mikroorganizmów rozkłada minerał, uwalniając rtęć, która ostatecznie przekształca się w Hg0 i jest emitowana do atmosfery.

Aby ocenić, jak ważny może być ten szlak w skali globalnej, naukowcy połączyli wyniki eksperymentów z globalnymi informacjami na temat gleb, występowania nanocząstek i aktywności mikroorganizmów. Ich szacunki sugerują, że mikrobiologiczny proces napędzany nanominerałami może uwalniać około 272 ± 135 ton Hg0 rocznie, co jest porównywalne z emisjami rtęci z produkcji cementu, która obecnie jest czwartym co do wielkości antropogenicznym źródłem rtęci na świecie.

Zdaniem autorów odkrycia te wskazują na brakujący, ale potencjalnie istotny element obiegu rtęci w przyrodzie. Przyszłe oceny i modele powinny uwzględniać interakcje nanominerałów z mikroorganizmami, zwłaszcza w środowiskach, w których rozwijają się mikroorganizmy chemolitoautotroficzne.

Paweł Wernicki (PAP)

pmw/ agt/