El aumento de la contaminación de los ecosistemas marinos por metales como el mercurio, el cadmio, el cromo y el níquel ha sido una preocupación ambiental global, porque las concentraciones elevadas de metales pueden representar un peligro para los organismos marinos y los humanos que pueden consumir mariscos contaminados.
Establecer criterios de calidad del agua WQC de varios metales es decir, límites de seguridad ambiental es un paso esencial para evaluar y regular sus niveles de riesgo en el medio marino y, por lo tanto, ofrecer protección a los organismos marinos y la integridad del ecosistema.
En la actualidad, el método actual para obtener WQC de metales en Australia, Europa y América del Norte se basa principalmente en datos de laboratorio generados a partir de pruebas de toxicidad con diferentes organismos marinos que se realizan en condiciones de laboratorio fijas por ejemplo, una combinación fija de temperatura y salinidad Tal WQC derivado de laboratorio puede no ser protector para varios ecosistemas marinos porque las condiciones ambientales en el entorno natural a menudo son muy diferentes de las del entorno del laboratorio. En realidad, las condiciones ambientales varían entre las diferentes regiones geográficas por ejemplo, trópicos vs. templadosregiones; incluso en la misma región, las condiciones ambientales como la temperatura del agua y la salinidad cambian estacionalmente. Tales cambios pueden influir sustancialmente en las toxicidades de los metales para los organismos marinos.
Durante la última década, los científicos ambientales han estado buscando una forma de predecir las toxicidades de los metales y derivar su WQC para proteger la biodiversidad y la integridad de los ecosistemas marinos con diferentes condiciones ambientales. Esta tarea es tremendamente importante para la protección ambiental.
El profesor Kenneth Leung, Director Adjunto de la Facultad de Ciencias Biológicas y Científico del Instituto Swire de Ciencias Marinas de HKU, se asocia con el Profesor Wu Fengchang, Director del Laboratorio Estatal Clave de Criterios Ambientales y Evaluación de Riesgos en la Academia China de Investigación de Ciencias AmbientalesCRAES y académico de la Academia China de Ingeniería para abordar conjuntamente este problema global. Su equipo ha dedicado tres años de esfuerzo a desarrollar un modelo empírico novedoso para estimar las toxicidades y derivar WQC para metales y metaloides en ambientes marinos costeros con temperatura variable yregímenes de salinidad. Su método se basa en una integración de distribuciones de sensibilidad a especies SSD basadas en temperatura y salinidad con el modelo de relaciones cuantitativas de características iónicas QICAR, mientras que partes de los resultados de su modelo se validan con datos empíricos. El equipo también analiza-tiempo de datos ambientales de la temperatura de la superficie del mar y la salinidad en diferentes partes deel mundo y aplica su modelo para derivar WQC provisionales específicos del sitio para más de 30 metales y metaloides.
El equipo de investigación, por primera vez, utiliza con éxito grandes datos y desarrolla el nuevo modelo para predecir toxicidades de metales y derivar su WQC específico del sitio en diferentes entornos marinos de todo el mundo. Esta importante innovación se ha publicado en el último número dela revista internacional Ciencia y tecnología ambiental .
Los resultados indican que las toxicidades metálicas para los organismos marinos generalmente aumentan con el aumento de la temperatura del agua de mar, pero las toxicidades metálicas son las más bajas a una salinidad óptima y aumentan cuando la salinidad aumenta o disminuye desde la salinidad óptima. Si un WQC de unel metal se deriva de un experimento de laboratorio realizado a una temperatura y salinidad óptimas, por lo que es poco probable que un WQC sea protector para los organismos marinos que viven en un ambiente con temperatura y salinidad más altas.
Los resultados también sugieren que las especies marinas que viven en aguas más cálidas en la región tropical incluyendo Hong Kong y el sur de China son más susceptibles a las toxicidades por metales que sus contrapartes templadas. Muchos gobiernos en Asia como Hong Kong y Corea a menudo emplean toxicidad templadadatos para derivar WQC o adoptar directamente el WQC generado desde Europa y América del Norte, pero tales usos sustitutos de información templada para proteger los ecosistemas marinos tropicales plantean una gran incertidumbre en el margen de seguridad.
El nuevo método desarrollado por el equipo mejorará en gran medida la gestión de metales y metaloides en los entornos marinos costeros de todo el mundo, ya que las autoridades ambientales pueden emplear este método para obtener WQC específicos del sitio provisional para facilitar una mejor protección del ecosistema teniendo en cuenta las condiciones ambientales específicas yinfluencias potenciales del cambio climático global.
El profesor Wu Fengchang dijo: "El profesor Kenneth Leung y su equipo en HKU ya han revelado los perfiles de toxicidad dependientes de la temperatura y la salinidad de varios contaminantes y han producido los conjuntos de datos empíricos relevantes, mientras que nuestro equipo en CRAES es bueno en la actividad cuantitativa de la estructuramodelado de relaciones para toxicidades de metales. Nuestros conocimientos y habilidades complementarios son un requisito previo para el éxito de este proyecto colaborativo. Estamos encantados de trabajar juntos ".
El profesor Wu también considera que los resultados de este estudio serán de enorme beneficio al obtener WQC de metales para diferentes partes de ambientes marinos en China y más allá.
El profesor Kenneth Leung dijo: "En Hong Kong, la salinidad en las aguas marinas occidentales es relativamente baja debido a la descarga de agua dulce del río Pearl, mientras que la salinidad en las aguas orientales es consistentemente alta debido a la influencia dominante de las corrientes oceánicas del Océano Pacíficoy el Mar del Sur de China. Teniendo en cuenta estas diferencias de salinidad, el método desarrollado por el equipo se puede aplicar fácilmente para obtener WQC de metales provisionales específicos del sitio para permitir una mejor protección a los ecosistemas marinos del este y oeste de Hong Kong, respectivamente ".
"Nuestro nuevo método no solo permite que diferentes países obtengan WQC de metales específicos del sitio para salvaguardar sus ambientes marinos, también traerá beneficios socioeconómicos a las sociedades de todo el mundo. Es porque podemos reducir la cantidad de pruebas de toxicidad, usomenos químicos en las pruebas, matan menos animales y ahorran mucho dinero y tiempo para realizar tales pruebas ", agregó el profesor Leung.
El equipo de investigación investigará más a fondo la influencia de la materia orgánica disuelta y suspendida sobre las toxicidades de los metales en el agua de mar, con miras a mejorar su modelo. También utilizarán datos de monitoreo en el campo de las concentraciones de metales y la biodiversidad marina para validarsu WQC provisional derivado en diferentes cuerpos de agua.
Este proyecto de investigación está parcialmente financiado por el Research Grants Council a través de un Fondo General de Investigación.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por La Universidad de Hong Kong . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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