În efortul global de a repara stratul de ozon, am declanșat o nouă criză silențioasă. Astăzi, apa de ploaie transportă cantități masive de acid trifluoroacetic (TFA), un poluant extrem de rezistent, generat chiar de gazele folosite în instalațiile moderne de răcire. Potrivit unui nou studiu, o parte dintre substanțele care le-au înlocuit pe cele dăunătoare pentru ozon sunt acum responsabile de răspândirea pe întregul glob a unor cantități mari de „substanțe chimice eterne”, extrem de persistente.
Cercetătorii coordonați de Universitatea Lancaster estimează că substanțele chimice care au înlocuit CFC-urile, alături de anumite anestezice, au determinat depunerea din atmosferă pe suprafața Pământului a aproximativ 335.500 de tone de acid trifluoroacetic (TFA) între anii 2000 și 2022.
Concluziile sugerează că problema continuă să se agraveze. Întrucât unele dintre aceste substanțe de înlocuire persistă în atmosferă timp de zeci de ani, se preconizează că poluarea cu TFA va continua să crească. Oamenii de știință estimează că producția anuală de TFA provenită din aceste surse ar putea atinge un nivel maxim cândva între anii 2025 și 2100. Această acumulare masivă afectează direct resursele globale de apă, transformând poluarea cu TFA dintr-o curiozitate a climatologilor într-o amenințare imediată pentru ecosisteme și, potențial, pentru rezervele de apă potabilă.
Ce este acidul trifluoroacetic (TFA) și cum poluează mediul?
Studiul, publicat în revista științifică Geophysical Research Letters, a utilizat modele avansate de „transport chimic” pentru a urmări modul în care substanțele chimice se deplasează prin atmosferă, reacționează cu alți compuși și, în cele din urmă, se depun înapoi pe Pământ.
Pe baza acestei abordări, cercetătorii au calculat cantitatea de TFA generată atunci când hidroclorofluorocarburile (HCFC), hidrofluorocarburile (HFC) și substanțele chimice utilizate în anestezicele inhalatorii se descompun în atmosferă.
HCFC-urile și HFC-urile au fost folosite pe scară largă în sistemele de refrigerare și de climatizare. Deși acești compuși, cunoscuți sub denumirea de gaze F, sunt eliminați treptat — în conformitate cu Protocolul de la Montreal și cu Amendamentul ulterior de la Kigali —, concentrațiile lor atmosferice continuă să crească.
TFA face parte dintr-o familie mai amplă de substanțe chimice sintetice numite substanțe perfluoroalchilate și polifluoroalchilate (PFAS). PFAS sunt cunoscute în mod obișnuit drept „substanțe chimice eterne”, deoarece rezistă la descompunere și pot persista în mediu perioade extrem de îndelungate.
Preocupări privind sănătatea mediului și a oamenilor
Oamenii de știință lucrează încă pentru a înțelege pe deplin efectele pe termen lung ale TFA. Agenția Europeană pentru Produse Chimice clasifică această substanță drept dăunătoare pentru viața acvatică.
Cercetătorii au detectat TFA și în sângele și urina umană. Mai mult, Oficiul Federal German pentru Produse Chimice a propus recent clasificarea TFA drept substanță potențial toxică pentru reproducerea umană.
Unele agenții susțin că nivelurile actuale din mediu se situează sub pragurile care ar putea afecta oamenii. Cu toate acestea, îngrijorările persistă, deoarece TFA continuă să se acumuleze și poate fi extrem de dificil de eliminat odată ajuns în mediu. Mai exact, fiind molecule cu lanț scurt din categoria substanțelor chimice eterne (PFAS), compușii TFA trec frecvent de barierele convenționale de filtrare ale stațiilor de tratare a apei. Această acumulare tot mai accentuată a generat apeluri ca TFA să fie considerat o potențială amenințare la adresa limitelor planetare.
„Studiul nostru arată că înlocuitorii CFC sunt probabil sursa atmosferică dominantă de TFA. Acest lucru evidențiază cu adevărat riscurile mai ample care trebuie luate în considerare de reglementări atunci când se înlocuiesc substanțele chimice nocive, cum ar fi CFC-urile care distrug stratul de ozon.”, a declarat Lucy Hart, cercetătoare doctorandă la Universitatea Lancaster și autoare principală a studiului.
Urmărirea TFA la nivel global
Pentru a-și verifica calculele, echipa a comparat estimările modelate privind producția de TFA (rezultată din descompunerea chimică) și depunerea acestuia cu observații din lumea reală, inclusiv măsurători ale apei de ploaie și carote de gheață prelevate din Arctica.
Modelul a încorporat date provenite dintr-o rețea mondială de monitorizare care urmărește concentrațiile atmosferice ale gazelor-sursă și distribuția lor geografică. Pe măsură ce aceste gaze reacționează cu alți compuși atmosferici, ele se descompun în cele din urmă și formează TFA.
Cercetătorii au inclus în simulări și tipare meteorologice realiste. TFA poate reveni la suprafața Pământului prin precipitații sau se poate depune direct din atmosferă pe uscat și pe apă.
Gheața arctică dezvăluie amploarea problemei
Una dintre cele mai frapante descoperiri ale studiului vizează Arctica. Modelarea indică faptul că aproape întreaga cantitate de TFA detectată acolo provine din substanțele chimice care înlocuiesc CFC-urile, deși regiunea se află la mare distanță de sursele majore de emisii.
Rezultatul evidențiază cât de eficient pot circula aceste substanțe chimice în jurul lumii.
„Substanțele de înlocuire a CFC au o durată de viață lungă și pot fi transportate în atmosferă de la punctul de emisie către regiuni îndepărtate, precum Arctica, unde se pot descompune pentru a forma TFA. Studiile au constatat niveluri crescânde de TFA în carote de gheață din Arctica îndepărtată, iar rezultatele noastre oferă prima dovadă concludentă că practic toate aceste depozite pot fi explicate prin aceste gaze.”, a spus Lucy Hart.
Noii agenți frigorifici pot crește nivelurile viitoare de TFA
Cercetătorii au identificat și o sursă de TFA aflată în creștere în afara regiunilor polare. Analiza lor indică HFO-1234yf — un agent frigorific utilizat frecvent în sistemele de aer condiționat ale vehiculelor — drept un factor din ce în ce mai important.
„HFO-urile sunt cea mai recentă clasă de agenți frigorifici sintetici comercializați ca alternative ecologice la HFC-uri. Se știe că o serie de HFO-uri formează TFA, iar utilizarea crescândă a acestor substanțe chimice pentru aerul condiționat al autovehiculelor în Europa și în alte părți adaugă incertitudine asupra nivelurilor viitoare de TFA din mediul nostru. Este necesar să se abordeze problema poluării cu TFA din mediu, deoarece aceasta este răspândită, extrem de persistentă, iar nivelurile sunt în creștere”, a declarat profesorul Ryan Hossaini de la Universitatea Lancaster, coautor al studiului.
Oamenii de știință solicită o monitorizare mai intensă
Cercetătorii afirmă că rezultatele subliniază necesitatea unei înțelegeri mai bune a poluării cu TFA și a impactului său potențial.
„Creșterea nivelurilor de TFA provenite din gazele fluorurate este izbitoare. Deși utilizarea HFC-urilor este redusă treptat, această sursă de TFA va rămâne cu noi timp de decenii. Există o nevoie urgentă de a înțelege alte surse de TFA și de a evalua impactul TFA asupra mediului. Acest lucru necesită un efort internațional concertat, inclusiv o monitorizare mai extinsă a TFA în Marea Britanie și în alte părți”, a spus profesorul Hossaini.
Profesorul Cris Halsall, directorul Centrului de Mediu din Lancaster și coautor al studiului, a remarcat că, după cum se știe acum, TFA provine dintr-o gamă mult mai largă de surse decât se credea anterior.
„În general, am considerat TFA-ul ca fiind un produs de degradare rezultat din utilizarea câtorva pesticide fluorurate, dar este clar că TFA-ul (o substanță chimică foarte persistentă în mediu) provine din utilizarea și degradarea unui grup foarte larg de substanțe chimice organofluorurate, inclusiv agenți frigorifici, solvenți, produse farmaceutice și grupul PFAS în general.”, a spus. prof. Halsall.
Coautorul dr. Stefan Reimann, a cărui echipă de cercetare din Elveția monitorizează îndeaproape abundența atmosferică a gazelor fluorurate care formează TFA, a afirmat că în întreaga lume apar dovezi ale unei contaminări în creștere.
„În toate regiunile în care sunt disponibile măsurători ale TFA, se conturează o imagine consistentă a creșterii concentrațiilor atmosferice și a depunerilor la suprafața Pământului. Acest studiu este remarcabil, deoarece combină pentru prima dată toate sursele importante de TFA atmosferic și are o perspectivă globală. Odată cu utilizarea crescândă a HFO-urilor, acumularea de TFA în corpurile de apă va crește potențial, iar acest lucru face ca monitorizarea pe termen lung să fie o necesitate.”, a afirmat prof. Reinmann.
Pe măsură ce industria auto și cea frigorifică migrează spre alternative menite să protejeze clima, monitorizarea și gestionarea poluării cu acid trifluoroacetic (TFA) se conturează ca una dintre cele mai urgente provocări ecologice ale deceniului.
Studiul a fost publicat în revista Geophysical Research Letters.
Apa carbogazoasă scade pH-ul oral mai puțin decât băuturile răcoritoare cu zahăr, arată un studiu
Visele nu sunt întâmplătoare. Creierul pare să rescrie realitatea în somn, arată un studiu pe 3.700 de relatări
Un melanom care trece de la un pește la altul, primul cancer transmisibil la un animal de apă dulce
Megastructuri extraterestre în jurul găurilor negre: ideea îndrăzneață discutată de specialiști la MIT
Cultura ar putea modela acum evoluția umană mai mult decât mediul, sugerează un studiu
