Faleminderit që vizituat Nature.com. Versioni i shfletuesit që po përdorni ka mbështetje të kufizuar për CSS. Për përvojën më të mirë, ju rekomandojmë të përdorni një shfletues të përditësuar (ose të çaktivizoni modalitetin e përputhshmërisë në Internet Explorer). Ndërkohë, për t'u siguruar mbështetje të vazhdueshme, ne do ta shfaqim faqen pa stile dhe JavaScript.
Emetimet e merkurit nga miniera artizanale dhe në shkallë të vogël të arit në të gjithë hemisferën jugore tejkalojnë djegien e qymyrit si burimi më i madh në botë i merkurit. Ne ekzaminojmë depozitimin dhe ruajtjen e merkurit në Amazonën peruane, të prekur shumë nga miniera artizanale e arit. Pyjet e paprekura në Amazonën peruane pranë minierat e arit morën inpute jashtëzakonisht të larta të merkurit, me merkur total dhe metil të ngritur në atmosferë, gjethet e tendës dhe dheun. Këtu, ne tregojmë për herë të parë se tendat e paprekura të pyjeve pranë minierave artizanale të arit kapin sasi të mëdha të grimcave dhe merkurit të gaztë me ritme proporcionale në sipërfaqen totale të gjetheve. Ne dokumentojmë akumulimin e konsiderueshëm të merkurit në tokë, biomasë dhe zogj këngëtarë rezidentë në disa nga rajonet më të mbrojtura dhe të pasura me biodiversitet të Amazonës, duke ngritur pyetje të rëndësishme rreth asaj se si ndotja me merkur kufizon përpjekjet moderne dhe të ardhshme të ruajtjes në këto pyetje të ekosistemeve tropikale .
Një sfidë në rritje për ekosistemet e pyjeve tropikale është minierat artizanale dhe të vogla të arit (ASGM). Kjo formë e nxjerrjes së arit ndodh në më shumë se 70 vende, shpesh në mënyrë joformale ose të paligjshme, dhe përbën rreth 20% të prodhimit të arit në botë1. Ndërsa ASGM është një mjet jetese i rëndësishëm për komunitetet lokale, rezulton në shpyllëzim të gjerë2,3, shndërrim të gjerë të pyjeve në pellgje4, përmbajtje të lartë sedimentesh në lumenjtë e afërt5,6 dhe është një kontribuues kryesor në atmosferën globale Çlirimi i emetimeve të merkurit (Hg) dhe më i madhi burime të merkurit të ujërave të ëmbla 7. Shumë vende të intensifikuara të ASGM ndodhen në pikat e nxehta të biodiversitetit global, duke rezultuar në humbje të diversitetit8, humbje të specieve të ndjeshme9 dhe grabitqarëve të njeriut10,11,12 dhe kulmit13, 14 ekspozimit të lartë ndaj merkurit. Përllogaritet 6000-10 Hg yr-1 avullohet dhe lëshohet në atmosferën globale nga operacionet ASGM çdo vit7. Përdorimi i sasive të mëdha të merkurit nga miniera artizanale dhe në shkallë të vogël të arit ka zhvendosur burimet kryesoree emetimeve atmosferike të merkurit nga veriu global në jugun global, me implikime për fatin e merkurit, modelet e transportit dhe ekspozimit. Megjithatë, dihet pak për fatin e këtyre emetimeve atmosferike të merkurit dhe modelet e depozitimit dhe akumulimit të tyre në peizazhet e ndikuar nga ASGM.
Konventa Ndërkombëtare e Minamatës për Mërkurin hyri në fuqi në vitin 2017 dhe neni 7 trajton në mënyrë specifike emetimet e merkurit nga miniera artizanale dhe në shkallë të vogël të arit. Në ASGM, merkuri elementar i lëngshëm shtohet në sedimente ose xehe për të ndarë arin. Më pas amalgami nxehet. përqendrimi i arit dhe çlirimi i merkurit elementar të gaztë (GEM; Hg0) në atmosferë. Kjo është pavarësisht përpjekjeve të grupeve të tilla si Programi i Kombeve të Bashkuara për Mjedisin (UNEP) Partneriteti Global i Merkurit, Organizata e Kombeve të Bashkuara për Zhvillimin Industrial (UNIDO) dhe OJQ-të për të inkurajuar minatorët për të reduktuar emetimet e merkurit. Që nga ky shkrim në 2021, 132 vende, duke përfshirë Perunë, kanë nënshkruar Konventën e Minamata dhe kanë filluar zhvillimin e planeve kombëtare të veprimit për të adresuar në mënyrë specifike reduktimet e emetimeve të merkurit të lidhura me ASGM. Akademikët kanë kërkuar që këto plane veprimi kombëtare të të jetë gjithëpërfshirës, i qëndrueshëm dhe holistik, duke marrë parasysh nxitësit socio-ekonomikë dhe rreziqet mjedisore15,16,17,18.Planet aktuale për të adresuar pasojat e merkurit në mjedis përqendrohen në rreziqet e merkurit që lidhen me minierat artizanale dhe të vogla të arit pranë ekosistemeve ujore, duke përfshirë minatorët dhe njerëzit që jetojnë pranë djegies së amalgamit dhe komunitetet që konsumojnë sasi të mëdha të peshqve grabitqarë. Ekspozimi i merkurit në punë përmes thithjes së avullit të merkurit nga djegia e amalgamës, ekspozimi i merkurit në dietë përmes konsumimit të peshkut dhe bioakumulimi i merkurit në rrjetat ushqimore ujore kanë qenë fokusi i shumicës së kërkimeve shkencore të lidhura me ASGM, përfshirë në Amazon.Studime të mëparshme (p.sh., shih Lodenius dhe Malm19).
Ekosistemet tokësore janë gjithashtu në rrezik nga ekspozimi ndaj merkurit nga ASGM. Hg atmosferik i çliruar nga ASGM si GEM mund të kthehet në peizazhin tokësor përmes tre rrugëve kryesore20 (Fig. 1): GEM mund të absorbohet në grimcat në atmosferë, të cilat më pas kapen nga sipërfaqet;GEM mund të absorbohet drejtpërdrejt nga bimët dhe të inkorporohet në indet e tyre;më në fund, GEM mund të oksidohet në speciet Hg(II), të cilat mund të depozitohen të thata, të përthithen në grimcat atmosferike ose të futen në ujërat e shiut. Këto rrugë furnizojnë me merkur në tokë përmes ujërave të vjeshtës (dmth., reshjeve nëpër mbulesën e pemës), mbeturinave, dhe reshjet, respektivisht. Depozitimi i lagësht mund të përcaktohet nga flukset e merkurit në sedimentin e mbledhur në hapësira të hapura. Depozitimi i thatë mund të përcaktohet si shuma e fluksit të merkurit në mbeturina dhe fluksit të merkurit në vjeshtë minus fluksit të merkurit në reshje. Një sërë studimesh kanë dokumentuar pasurimin e merkurit në ekosistemet tokësore dhe ujore në afërsi të aktivitetit ASGM (shih, për shembull, tabelën përmbledhëse në Gerson et al. 22), me gjasë si rezultat i hyrjes sedimentare të merkurit dhe çlirimit të drejtpërdrejtë të merkurit. Megjithatë, ndërsa rritja depozitimi i merkurit pranë ASGM mund të jetë për shkak të djegies së amalgamit merkur-ar, është e paqartë se si transportohet ky Hg në peizazhin rajonal dhe rëndësia relative e depozitimeve të ndryshmetë gjitha rrugët pranë ASGM.
Mërkuri i emetuar si merkuri elementar i gaztë (GEM; Hg0) mund të depozitohet në peizazh përmes tre rrugëve atmosferike. Së pari, GEM mund të oksidohet në Hg jonik (Hg2+), i cili mund të futet në pikat e ujit dhe të depozitohet në sipërfaqet e gjetheve si i lagësht ose Depozitat e thata. Së dyti, GEM-të mund të absorbojnë grimcat atmosferike (Hgp), e cila kapet nga gjethja dhe lahet në peizazh përmes ujëvarave së bashku me Hg jonik të kapur. Së treti, GEM mund të absorbohet në indet e gjetheve, ndërsa Hg depozitohet në peizazhi si pjellë. Së bashku me ujin dhe mbeturinat në rënie konsiderohet një vlerësim i depozitimit total të merkurit. Megjithëse GEM gjithashtu mund të shpërndahet dhe të absorbohet drejtpërdrejt në tokë dhe mbeturina77, kjo mund të mos jetë rruga kryesore për hyrjen e merkurit në ekosistemet tokësore.
Ne presim që përqendrimet e merkurit elementar të gaztë të zvogëlohen me distancën nga burimet e emetimit të merkurit. Meqenëse dy nga tre rrugët e depozitimit të merkurit në peizazhe (përmes rënies dhe mbeturinave) varen nga ndërveprimet e merkurit me sipërfaqet e bimëve, ne mund të parashikojmë gjithashtu shkallën në të cilën është merkuri depozituar në ekosisteme dhe sa i rëndë është për kafshët Rreziku i ndikimit përcaktohet nga struktura e vegjetacionit, siç tregohet nga vëzhgimet në pyjet boreale dhe ato të buta në gjerësinë gjeografike veriore23. Megjithatë, ne gjithashtu pranojmë se aktiviteti ASGM ndodh shpesh në tropikët, ku struktura e tendës dhe bollëku relativ i sipërfaqes së gjetheve të ekspozuara ndryshojnë shumë. Rëndësia relative e rrugëve të depozitimit të merkurit në këto ekosisteme nuk është përcaktuar qartë, veçanërisht për pyjet pranë burimeve të emetimit të merkurit, intensiteti i të cilave vërehet rrallë në pyjet boreale. Prandaj, në këtë studim, shtrojmë pyetjet e mëposhtme: (1) Si ndodhin përqendrimet e merkurit elementar të gaztë dheRrugët e depozitimit ndryshojnë me afërsinë e ASGM dhe indeksin e sipërfaqes së gjetheve të mbulesës rajonale? (2) A ka lidhje ruajtja e merkurit në tokë me inputet atmosferike? (3) A ka dëshmi të bioakumulimit të ngritur të merkurit në zogj këngëtarë që banojnë në pyll pranë ASGM? Ky studim është i pari që ka ekzaminuar inputet e depozitimit të merkurit pranë aktivitetit ASGM dhe si lidhet mbulimi i tendës me këto modele, dhe i pari që ka matur përqendrimet e metilmerkurit (MeHg) në peizazhin peruan të Amazonës. Ne matëm GEM në atmosferë dhe reshjet totale, depërtimin, totalin merkur dhe metilmerkur në gjethe, mbeturina dhe tokë në pyje dhe habitate të shpyllëzuara përgjatë një shtrirjeje prej 200 kilometrash të lumit Madre de Dios në Perunë juglindore. Ne supozuam se afërsia me ASGM dhe qytetet minerare që djegin amalgamë Hg-ari do të ishte më e rëndësishmja faktorët që nxisin përqendrimet atmosferike të Hg (GEM) dhe depozitimin e lagësht Hg (reshje të larta). Meqenëse depozitimi i thatë i merkurit (depërtimi + mbeturina) lidhet me tree struktura e tendës,21,24 ne gjithashtu presim që zonat pyjore të kenë inpute më të larta të merkurit sesa zonat e shpyllëzuara ngjitur, të cilat, duke pasur parasysh indeksin e lartë të sipërfaqes së gjetheve dhe potencialin e kapjes së merkurit, një pikë është veçanërisht shqetësuese. Pylli i paprekur i Amazonës. Më tej hipotezuam se fauna të jetuarit në pyje pranë qyteteve minerare kishte nivele më të larta të merkurit sesa fauna që jetonte larg zonave minerare.
Hetimet tona u zhvilluan në provincën e Madre de Dios në Amazonën juglindore peruane, ku më shumë se 100,000 hektarë pyje janë shpyllëzuar për të formuar ASGM3 aluviale ngjitur dhe nganjëherë brenda tokave të mbrojtura dhe rezervave kombëtare. Ari artizanal dhe në shkallë të vogël minierat përgjatë lumenjve në këtë rajon perëndimor të Amazonës janë rritur në mënyrë dramatike gjatë dekadës së fundit25 dhe pritet të rritet me çmimet e larta të arit dhe rritjen e lidhjes me qendrat urbane nëpërmjet autostradave transoqeanike. Aktivitetet do të vazhdojnë 3. Ne zgjodhëm dy vende pa asnjë minierë (Boca Manu dhe Chilive , afërsisht 100 dhe 50 km nga ASGM, respektivisht) – në vijim të referuara si “zona të largëta” – dhe tre lokacione brenda zonës së minierës – më tutje referuar si “zona të largëta” kantier minierash” (Fig. 2A). Dy nga minierat vendet janë të vendosura në pyll dytësor pranë qyteteve të Boca Colorado dhe La Bellinto, dhe një vend minierash ndodhet në një pyll të vjetër të paprekur në Los Amigos Conservation Koncesion. Vini re se në minierat e Boca Colorado dhe Laberinto të minierës, avujt e merkurit të çliruar nga djegia e amalgamit merkur-ari ndodh shpesh, por vendndodhja dhe sasia e saktë nuk dihen pasi këto aktivitete janë shpesh joformale dhe klandestine;ne do të kombinojmë minierat dhe merkurin Djegia e aliazhit është referuar kolektivisht si "aktiviteti ASGM". Në çdo vend, ne kemi instaluar kampionues sedimenti si në stinët e thatë ashtu edhe në stinët me shi, në pastrime (zona shpyllëzimi plotësisht pa bimë drunore) dhe nën tenda pemësh (pyll zona) për një total prej tre ngjarjesh sezonale (secila zgjat 1-2 muaj) ) Depozitimi i lagësht dhe rënia e depërtimit u mblodhën veçmas, dhe kampionuesit pasiv të ajrit u vendosën në hapësirën e hapur për të mbledhur GEM. Vitin pasues, bazuar në depozitimin e lartë normat e matura në vitin e parë, ne instaluam kolektorë në gjashtë parcela pyjore shtesë në Los Amigos.
Hartat e pesë pikave të kampionimit tregohen si rrathë të verdhë. Dy vende (Boca Manu, Chilive) ndodhen në zona larg minierave artizanale të arit dhe tre vende (Los Amigos, Boca Colorado dhe Laberinto) ndodhen në zona të prekura nga miniera , me qytetet minerare të paraqitura si trekëndësha blu. Ilustrimi tregon një zonë tipike të largët të pyllëzuar dhe të shpyllëzuar të prekur nga minierat. Në të gjitha figurat, vija e ndërprerë përfaqëson vijën ndarëse midis dy zonave të largëta (majtas) dhe tre zonave të prekura nga miniera ( djathtas).B Përqendrimet e merkurit elementar të gaztë (GEM) në çdo vend në sezonin e thatë 2018 (n = 1 mostër e pavarur për vend; simbole katrore) dhe sezonin e lagësht (n = 2 mostra të pavarura; simbole katrore). C Përqendrimet totale të merkurit në reshjet e mbledhura në zonat pyjore (parcela e gjelbër) dhe shpyllëzimi (plot me kuti kafe) gjatë sezonit të thatë të vitit 2018. Për të gjitha parcelat e kutive, vijat përfaqësojnë mesataret, kutitë tregojnë Q1 dhe Q3, mustaqet përfaqësojnë 1,5 herë diapazonin ndërkuartilor (n =5 mostra të pavarura për zonë pyjore, n = 4 mostra të pavarura për kampion të zonës së shpyllëzimit).D Përqendrimet totale të merkurit në gjethe të mbledhura nga tenda e Ficus insipida dhe Inga feuillei gjatë sezonit të thatë në 2018 (boshti majtas;Simbolet e katrorit të gjelbër të errët dhe trekëndëshit jeshil të çelur, respektivisht) dhe nga mbetjet më të mëdha në tokë (boshti i djathtë; simbolet e rrethit të gjelbër ulliri). n = 1 mostër e pavarur për mbeturinat).E Përqendrimet totale të merkurit në shtresën e sipërme të tokës (0-5 cm e sipërme) të mbledhura në zonat pyjore (parcelë e gjelbër) dhe shpyllëzimi (grumbull kafe) gjatë sezonit të thatë të 2018 (n = 3 mostra të pavarura për zonë ).Të dhënat për stinët e tjera janë paraqitur në figurën 1.S1 dhe S2.
Përqendrimet e merkurit në atmosferë (GEM) ishin në përputhje me parashikimet tona, me vlera të larta rreth aktivitetit të ASGM-veçanërisht rreth qyteteve që djegin amalgamë Hg-ari-dhe vlera të ulëta në zonat larg zonave aktive të minierave (Fig. 2B). zonat e largëta, përqendrimet e GEM janë nën përqendrimin mesatar global të sfondit në hemisferën jugore prej rreth 1 ng m-326. Në të kundërt, përqendrimet e GEM në të tre minierat ishin 2-14 herë më të larta se në minierat e largëta dhe përqendrimet në minierat aty pranë ( deri në 10,9 ng m-3) ishin të krahasueshme me ato në zonat urbane dhe urbane, dhe nganjëherë tejkaluan ato në SHBA, Zonat Industriale në Kinë dhe Kore 27. Ky model GEM në Madre de Dios është në përputhje me djegien e amalgamit merkur-ar si burimi kryesor i merkurit të ngritur atmosferik në këtë rajon të largët të Amazonës.
Ndërsa përqendrimet e GEM në pastrimet gjurmuan afërsinë me minierat, përqendrimet totale të merkurit në ujëvarat depërtuese vareshin nga afërsia me minierat dhe struktura e mbulesës së pyjeve. Ky model sugjeron që vetëm përqendrimet e GEM nuk parashikojnë se ku do të depozitohet mërkuri i lartë në peizazh. Ne matëm më të lartë përqendrimet e merkurit në pyjet e pjekura të paprekura brenda zonës minerare (Fig. 2C). Ruajtja e Los Amigos kishte përqendrimet mesatare më të larta të merkurit total në sezonin e thatë (varg: 18-61 ng L-1) të raportuara në literaturë dhe ishte e krahasueshme në nivelet e matura në vendet e kontaminuara nga minierat e cinnabarit dhe djegia industriale e qymyrit.Diferenca, 28 në Guizhou, Kinë. Sipas njohurive tona, këto vlera përfaqësojnë flukset maksimale vjetore të merkurit të llogaritura duke përdorur përqendrimet e merkurit në sezonin e thatë dhe të lagësht dhe normat e reshjeve (71 µg m-2 vit-1; Tabela plotësuese 1). Dy vendet e tjera të minierave nuk kishin nivele të larta të merkurit total në krahasim me zonat e largëta (vargu: 8-31 ng L-1; 22-34 μg m-2 vit-1). Me përjashtim të Hg, vetëm alumini dhe mangani kishte xhiro të larta në zonën e minierave, me gjasë për shkak të pastrimit të tokës në lidhje me minierat;të gjithë elementët e tjerë kryesorë dhe gjurmë të matur nuk ndryshonin midis minierave dhe zonave të largëta (Skedari i të dhënave Suplementare 1), një gjetje në përputhje me dinamikën e merkurit të gjetheve 29 dhe djegien e amalgamit ASGM, në vend të pluhurit në ajër, si burimi kryesor i merkurit në rënien depërtuese .
Përveç që shërbejnë si adsorbentë për merkurin e grimcave dhe të gaztë, gjethet e bimëve mund të thithin dhe integrojnë direkt GEM në inde30,31. Në fakt, në vendet afër aktivitetit të ASGM, plehrat janë një burim kryesor i depozitimit të merkurit. Përqendrimet mesatare të Hg (0.080 –0,22 μg g−1) e matur në gjethet e gjalla të tendës nga të tre vendet e minierave tejkaloi vlerat e publikuara për pyjet e buta, boreale dhe alpine në Amerikën e Veriut, Evropë dhe Azi, si dhe pyjet e tjera të Amazonës në Amerikën e Jugut, ndodhet në Amerikën e Jugut.Zonat e largëta dhe burimet afër pikave 32, 33, 34. Përqendrimet janë të krahasueshme me ato të raportuara për merkurin me gjethe në pyjet e përziera subtropikale në Kinë dhe pyjet e Atlantikut në Brazil (Fig. 2D)32,33,34. Sipas modelit GEM, më i larti përqendrimet totale të merkurit në mbeturinat me shumicë dhe gjethet e tendës u matën në pyjet dytësore brenda zonës së minierës. Megjithatë, flukset e vlerësuara të mbetjeve të merkurit ishin më të lartat në pyllin primar të paprekur në minierën Los Amigos, me gjasë për shkak të masës më të madhe të mbetjeve. Ne shumëzuam më parë raportuar Amazon peruan 35 nga Hg e matur në pjellë (mesatarja midis sezonit të lagësht dhe të thatë) (Fig. 3A). Ky të dhëna sugjeron se afërsia me zonat e minierave dhe mbulimi i mbulesës së pemëve janë kontribuues të rëndësishëm në ngarkesat e merkurit në ASGM në këtë rajon.
Të dhënat tregohen në pyllin A dhe zonën e shpyllëzimit B. Zonat e shpyllëzuara të Los Amigos janë pastrime të stacioneve fushore që përbëjnë një pjesë të vogël të tokës totale. Flukset tregohen me shigjeta dhe shprehen si μg m-2 vit-1. Për sipër 0-5 cm të dheut, pishinat tregohen si rrathë dhe shprehen në μg m-2. Përqindja përfaqëson përqindjen e merkurit të pranishëm në pishinë ose fluksin në formën e metilmerkurit. Përqendrimet mesatare midis stinëve të thata (2018 dhe 2019) dhe stinët me shi (2018) për merkurin total përmes reshjeve, reshjeve me shumicë dhe mbeturinave, për vlerësimet në shkallë të ngarkesave të merkurit. Të dhënat e metilmerkurit bazohen në sezonin e thatë 2018, i vetmi vit për të cilin është matur. Shih "Metodat" për informacion mbi llogaritjet e grumbullimit dhe të fluksit.Përqendrimi i merkurit në sipërfaqe të tokës për të pesë vendet në rajonet pyjore (rrathët e gjelbër) dhe shpyllëzimi (trekëndëshat kafe), sipas regresionit të zakonshëm të katrorëve më të vegjël (shiritat e gabimit tregojnë devijimin standard).
Duke përdorur të dhënat afatgjata të reshjeve dhe mbeturinave, ne ishim në gjendje të shkallëzonim matjet e depërtimit dhe përmbajtjes së merkurit të mbeturinave nga tre fushatat për të siguruar një vlerësim të fluksit vjetor të merkurit atmosferik për Koncesionin e Ruajtjes së Los Amigos (depërtimi + sasia e mbeturinave + reshjet) për një vlerësim paraprak. Ne zbuluam se flukset atmosferike të merkurit në rezervat pyjore ngjitur me aktivitetin ASGM ishin më shumë se 15 herë më të larta se në zonat e shpyllëzuara përreth (137 kundrejt 9 μg Hg m-2 vit-1; Figura 3 A,B). vlerësimi i niveleve të merkurit në Los Amigos tejkalon flukset e raportuara më parë të merkurit pranë burimeve pika të merkurit në pyjet në Amerikën e Veriut dhe Evropë (p.sh. djegia e qymyrit) dhe është e krahasueshme me vlerat në Kinën industriale 21,36 .Të gjitha, përafërsisht 94 % e depozitimit total të merkurit në pyjet e mbrojtura të Los Amigos prodhohet nga depozitimi i thatë (depërtimi + mbeturina - merkuri i reshjeve), një kontribut shumë më i lartë se ai i shumicës së zonave të tjerapeizazhet në mbarë botën. Këto rezultate nxjerrin në pah nivelet e ngritura të merkurit që hyn në pyje nga depozitimi i thatë nga ASGM dhe rëndësia e mbulesës së pyllit në heqjen e merkurit të përftuar nga ASGM nga atmosfera. Ne parashikojmë që modeli i depozitimit të Hg shumë të pasuruar të vëzhguar në zonat pyjore pranë ASGM aktiviteti nuk është unik për Perunë.
Në të kundërt, zonat e shpyllëzuara në zonat minerare kanë nivele më të ulëta të merkurit, kryesisht nëpërmjet reshjeve të mëdha, me pak hyrje të merkurit përmes rënies dhe mbeturinave. Përqendrimet mesatare (varg: 1,5–9,1 ng L-1) të merkurit total në reshjet me shumicë të sezonit të thatë ishin më të ulëta se vlerat e raportuara më parë në Adirondacks të Nju Jorkut37 dhe në përgjithësi ishin më të ulëta se ato në rajonet e largëta të Amazonës38. Prandaj, futja e reshjeve pjesa më e madhe e Hg ishte më e ulët (8,6-21,5 μg Hg m-2 vit-1) në zonën e shpyllëzuar ngjitur në krahasim me GEM, modelet e përqendrimit të mbetjeve dhe mbetjeve të vendit të minierës dhe nuk pasqyron afërsinë me minierat Për shkak se ASGM kërkon shpyllëzim, 2,3 zonat e pastruara ku janë të përqendruara aktivitetet minerare kanë hyrje më të ulëta të merkurit nga depozitimi atmosferik sesa zonat e pyllëzuara aty pranë, megjithëse çlirimet e drejtpërdrejta jo-atmosferike të ASGM (të tillas derdhjet elementare të merkurit ose mbeturinat) ka të ngjarë të jenë shumë të larta.E lartë 22.
Ndryshimet në flukset e merkurit të vërejtura në Amazonën peruane janë të nxitura nga dallime të mëdha brenda dhe ndërmjet zonave gjatë sezonit të thatë (pyll dhe shpyllëzimi) (Fig. 2). Në të kundërt, ne pamë dallime minimale brenda dhe ndër-vendbanuese, si dhe flukse të ulëta të Hg gjatë sezonit të shirave (Fig. 1 plotësuese). Ky ndryshim sezonal (Fig. 2B) mund të jetë për shkak të intensitetit më të lartë të minierave dhe prodhimit të pluhurit në sezonin e thatë. Shpyllëzimi i rritur dhe reduktimi i reshjeve gjatë stinëve të thata mund të rrisin pluhurin prodhimi, duke rritur kështu sasinë e grimcave atmosferike që thithin merkurin. Prodhimi i merkurit dhe pluhurit gjatë sezonit të thatë mund të kontribuojë në modelet e fluksit të merkurit brenda shpyllëzimit në krahasim me zonat pyjore të Koncesionit të Ruajtjes së Los Amigos.
Ndërsa inputet e merkurit nga ASGM në Amazonën peruane depozitohen në ekosistemet tokësore kryesisht përmes ndërveprimeve me mbulesën e pyllit, ne testuam nëse dendësia më e lartë e mbulesës së pemëve (dmth, indeksi i sipërfaqes së gjetheve) do të çonte në inpute më të larta të merkurit. Në pyllin e paprekur të Los Amigos Koncesioni i ruajtjes, ne mblodhëm rënien e rënies nga 7 parcela pyjore me dendësi të ndryshme tendash. Ne zbuluam se indeksi i sipërfaqes gjethore ishte një parashikues i fortë i inputit total të merkurit gjatë rënies dhe përqendrimi mesatar i përgjithshëm i merkurit gjatë rënies u rrit me indeksin e sipërfaqes gjethore (Fig. 3C Shumë variabla të tjerë ndikojnë gjithashtu në hyrjen e merkurit përmes rënies, duke përfshirë moshën e gjetheve34, vrazhdësinë e gjetheve, densitetin stomatal, shpejtësinë e erës39, turbulencën, temperaturën dhe periudhat para tharjes.
Në përputhje me normat më të larta të depozitimit të merkurit, shtresa e sipërme e tokës (0-5 cm) e zonës pyjore Los Amigos kishte përqendrimin më të lartë të merkurit total (140 ng g-1 në sezonin e thatë 2018; Fig. 2E). Për më tepër, përqendrimet e merkurit ishin pasuruar në të gjithë profilin vertikal të matur të tokës (varg 138-155 ng g-1 në një thellësi prej 45 cm; Fig. 3 plotësuese). I vetmi vend që shfaqi përqëndrime të larta të merkurit në tokë gjatë sezonit të thatë 2018 ishte një zonë shpyllëzimi pranë një qytet minierash (Boca Colorado). Në këtë vend, ne hipotezuam se përqendrimet jashtëzakonisht të larta mund të jenë për shkak të ndotjes së lokalizuar të merkurit elementar gjatë shkrirjes, pasi përqendrimet nuk u rritën në thellësi (> 5 cm). Pjesa e depozitimit të merkurit në atmosferë humbja për shkak të ikjes nga toka (dmth. zhiva e lëshuar në atmosferë) për shkak të mbulesës së tendës mund të jetë gjithashtu shumë më e ulët në zonat e pyllëzuara sesa në zonat e shpyllëzuara40, duke sugjeruar se një pjesë e konsiderueshme e merkurit depozitohet për t'u ruajtur.Zona mbetet në tokë. Pishinat totale të merkurit të tokës në pyllin primar të Konservimit të Los Amigos ishin 9100 μg Hg m-2 brenda 5 cm të parë dhe mbi 80,000 μg Hg m-2 brenda 45 cm të parë.
Meqenëse gjethet thithin kryesisht merkurin atmosferik, në vend të merkurit të tokës,30,31 dhe më pas e transportojnë këtë merkur në tokë duke rënë, është e mundur që shkalla e lartë e depozitimit të merkurit drejton modelet e vëzhguara në tokë. Ne gjetëm një lidhje të fortë midis mesatares totale përqendrimet e merkurit në shtresën e sipërme të tokës dhe përqendrimet totale të merkurit në të gjitha zonat pyjore, ndërsa nuk kishte asnjë lidhje midis merkurit të tokës së sipërme dhe përqendrimeve totale të merkurit në reshjet e mëdha në zonat e shpyllëzuara (Fig. 3D). Modele të ngjashme ishin gjithashtu të dukshme në marrëdhëniet midis pishinave të merkurit në sipërfaqen e tokës dhe flukset totale të merkurit në zonat pyjore, por jo në zonat e shpyllëzimit (pishinat e merkurit në shtresën e sipërme të tokës dhe flukset totale të reshjeve të merkurit).
Pothuajse të gjitha studimet e ndotjes tokësore me merkur të lidhur me ASGM kanë qenë të kufizuara në matjet e merkurit total, por përqendrimet e metilmerkurit përcaktojnë biodisponueshmërinë e merkurit dhe akumulimin dhe ekspozimin e mëvonshëm të lëndëve ushqyese. Në ekosistemet tokësore, merkuri metilohet nga mikroorganizmat në kushte anoksike. përgjithësisht besohet se tokat malore kanë përqendrime më të ulëta të metilmerkurit. Megjithatë, për herë të parë, ne kemi regjistruar përqendrime të matshme të MeHg në tokat Amazoniane pranë ASGM-ve, duke sugjeruar që përqendrimet e ngritura të MeHg shtrihen përtej ekosistemeve ujore dhe në mjediset tokësore brenda këtyre zonave të prekura nga ASGM. , duke përfshirë ato që janë zhytur gjatë sezonit të shirave.Toka dhe ato që qëndrojnë të thata gjatë gjithë vitit. Përqendrimet më të larta të metilmerkurit në shtresën e sipërme të tokës gjatë sezonit të thatë 2018 ndodhën në dy zona pyjore të minierës (Rezerva e Boca Colorado dhe Los Amigos; 1,4 ng MeHg g−1, 1,4% Hg si MeHg dhe 1,1 ng MeHg g−1, respektivisht, në 0,79% Hg (si MeHg). Meqenëse këto përqindje të merkurit në formën e metilmerkurit janë të krahasueshme me vendet e tjera tokësore në mbarë botën (Fig. 4 plotësuese), përqendrimet e larta të metilmerkurit duket se të jetë për shkak të hyrjes së lartë të Merkurit total dhe ruajtjes së lartë të merkurit total në tokë, në vend të konvertimit neto të merkurit inorganik të disponueshëm në metilmerkur (Fig. Suplementare 5). Rezultatet tona përfaqësojnë matjet e para të metilmerkurit në tokat pranë ASGM në Amazonën peruane. Sipas studimeve të tjera kanë raportuar prodhim më të lartë të metilmerkurit në peizazhe të përmbytura dhe të thata43,44 dhe ne presim përqendrime më të larta të metilmerkurit në ligatinat sezonale dhe të përhershme pyjore të afërta që përjetojnëngarkesa të ngjashme me merkur.Megjithëse metilmerkuri nëse ka një rrezik toksiciteti për jetën e egër tokësore pranë aktiviteteve të minierave të arit mbetet për t'u përcaktuar, por këto pyje afër aktiviteteve ASGM mund të jenë pika të nxehta për bioakumulimin e merkurit në rrjetat ushqimore tokësore.
Implikimi më i rëndësishëm dhe më i ri i punës sonë është dokumentimi i transportit të sasive të mëdha të merkurit në pyjet ngjitur me ASGM. Të dhënat tona sugjerojnë se ky merkur është i disponueshëm dhe lëviz nëpër rrjetat ushqimore tokësore. Përveç kësaj, sasi të konsiderueshme merkuri ruhen në biomasë dhe tokë dhe ka të ngjarë të çlirohen me ndryshimin e përdorimit të tokës4 dhe zjarret pyjore45,46. Amazona peruane juglindore është një nga ekosistemet biologjikisht më të larmishme të taksonëve të vertebrorëve dhe insekteve në Tokë. Kompleksitet i lartë strukturor brenda tropikëve të lashtë të paprekur pyjet promovojnë biodiversitetin e shpendëve48 dhe ofrojnë vende për një gamë të gjerë speciesh që banojnë në pyll49. Si rezultat, më shumë se 50% e zonës së Madre de Dios është përcaktuar si tokë e mbrojtur ose rezervë kombëtare50. Presioni ndërkombëtar për të kontrolluar aktivitetin e paligjshëm të ASGM-së në Rezerva Kombëtare Tambopata është rritur ndjeshëm gjatë dekadës së fundit, duke çuar në një veprim të madh zbatues (Operación Mercurio) nga qeveria peruanenë 2019. Megjithatë, gjetjet tona sugjerojnë se kompleksiteti i pyjeve që qëndrojnë në themel të biodiversitetit të Amazonës e bën rajonin shumë të prekshëm ndaj ngarkimit dhe ruajtjes së merkurit në peizazhe me rritje të emetimeve të merkurit të lidhura me ASGM, duke çuar në flukse globale të merkurit përmes ujit.Matja më e lartë e raportuar e sasisë bazohet në vlerësimet tona paraprake të flukseve të ngritura të merkurit të mbeturinave në pyjet e paprekura pranë ASGM. Ndërsa hetimet tona u zhvilluan në pyje të mbrojtura, modeli i hyrjes dhe mbajtjes së merkurit të ngritur do të zbatohej për çdo pyll parësor të vjetër. pranë aktivitetit ASGM, duke përfshirë zonat buferike, kështu që këto rezultate janë në përputhje me pyjet e mbrojtura dhe të pambrojtura.Pyjet e mbrojtura janë të ngjashme. Prandaj, rreziqet e ASGM ndaj peizazheve të merkurit nuk lidhen vetëm me importin e drejtpërdrejtë të merkurit përmes emetimeve atmosferike, derdhjeve dhe mbetjeve, por edhe me aftësinë e peizazhit për të kapur, ruajtur dhe konvertuar merkurin në më të disponueshëm. forma.lidhur me potencialin.metilmerkuri, duke treguar efekte diferenciale në pishinat globale të merkurit dhe kafshët e egra tokësore në varësi të mbulesës pyjore pranë minierave.
Duke sekuestruar merkurin atmosferik, pyjet e paprekura pranë minierave artizanale dhe të vogla të arit mund të zvogëlojnë rreziqet e merkurit për ekosistemet ujore aty pranë dhe rezervuarët globalë të merkurit atmosferik. Nëse këto pyje pastrohen për aktivitete të zgjeruara minerare ose bujqësore, merkuri i mbetur mund të transferohet nga toka në ekosistemet përmes zjarreve pyjore, arratisjes dhe/ose rrjedhjes45, 46, 51, 52, 53. Në Amazonën peruane, rreth 180 tonë merkur përdoren çdo vit në ASGM54, nga të cilat rreth një e katërta emetohet në atmosferë55, duke pasur parasysh Koncesionin e Konservimit në Los Amigos. Kjo zonë është afërsisht 7.5 herë më e madhe se sipërfaqja totale e tokës së mbrojtur dhe rezervave natyrore në rajonin Madre de Dios (rreth 4 milion hektarë), i cili ka përqindjen më të madhe të tokës së mbrojtur në çdo provincë tjetër peruane, dhe këto sipërfaqe të mëdha të tokës pyjore të paprekur.Pjesërisht jashtë rrezes së depozitimit të ASGM dhe merkurit. Kështu, sekuestrimi i merkurit në pyjet e paprekura nuk është i mjaftueshëm për të parandaluar hyrjen e merkurit të përftuar nga ASGM në pishinat rajonale dhe globale të merkurit atmosferik, duke sugjeruar rëndësinë e reduktimit të emetimeve të merkurit ASGM. Fati i sasive të mëdha Mërkuri i ruajtur në sistemet tokësore ndikohet kryesisht nga politikat e ruajtjes. Vendimet e ardhshme se si të menaxhohen pyjet e paprekura, veçanërisht në zonat pranë aktivitetit të ASGM, kanë kështu implikime për mobilizimin e merkurit dhe disponueshmërinë biologjike tani dhe në dekadat e ardhshme.
Edhe nëse pyjet mund të kapnin të gjithë merkurin e lëshuar në pyjet tropikale, nuk do të ishte një ilaç për ndotjen me merkur, pasi rrjetat ushqimore tokësore mund të jenë gjithashtu të ndjeshme ndaj merkurit. Ne dimë shumë pak për përqendrimet e merkurit në biotën brenda këtyre pyjeve të paprekura, por këto së pari matjet e depozitave tokësore të merkurit dhe metilmerkurit të tokës sugjerojnë se nivelet e larta të merkurit në tokë dhe metilmerkuri i lartë mund të rrisin ekspozimin ndaj atyre që jetojnë në këto pyje.Rreziqet për konsumatorët me cilësi të lartë ushqyese.Të dhënat nga studimet e mëparshme mbi bioakumulimin tokësor të merkurit në pyjet e butë kanë gjetur se përqendrimet e merkurit në gjak te zogjtë lidhen me përqendrimet e merkurit në sedimente dhe zogjtë këngëtarë që hanë ushqime të ardhura tërësisht nga toka mund të shfaqin përqendrime të merkurit të ngritura 56,57. Ekspozimi i ngritur i merkurit është i lidhur te zogjtë këngëtarë me performancë dhe sukses të reduktuar riprodhues, ulje të mbijetesës së pasardhësve, zhvillim të dëmtuar, ndryshime në sjellje, stres fiziologjik dhe vdekshmëri58,59. Nëse ky model është i vërtetë për Amazonën peruane, flukset e larta të merkurit që ndodhin në pyjet e paprekura mund të çojnë në përqendrime të larta të merkurit në zogj dhe biota të tjera, me efekte të mundshme negative. Kjo është veçanërisht shqetësuese sepse rajoni është një pikë e nxehtë globale e biodiversitetit60. Këto rezultate nënvizojnë rëndësinë e parandalimit të minierave artizanale dhe të vogla të arit që të zhvillohen brenda zonave të mbrojtura kombëtare dhe zonave tampon përreth ato.Formalizimi i aktiviteteve të ASGMes15,16 mund të jetë një mekanizëm për të siguruar që tokat e mbrojtura të mos shfrytëzohen.
Për të vlerësuar nëse merkuri i depozituar në këto zona pyjore po hyn në rrjetën ushqimore tokësore, ne matëm pendët e bishtit të disa zogjve këngëtarë rezidentë nga Rezerva Los Amigos (i prekur nga minierat) dhe Stacioni Biologjik Cocha Cashu (zogj të vjetër të paprekur).përqendrimi total i merkurit.pylli i rritjes), 140 km nga vendi ynë i kampionimit më në rrjedhën e sipërme të Bokamanu. Për të tre speciet ku u morën mostra nga individë të shumtë në secilin vend, Hg u ngrit në zogjtë e Los Amigos krahasuar me Cocha Cashu (Fig. 4). modeli vazhdoi pavarësisht nga zakonet e të ushqyerit, pasi kampioni ynë përfshinte Myrmotherula axillaris anti-ngrënëse, të ndjekur nga milingona Phlegopsis nigromaculata dhe frutangrënëse Pipra fasciicauda (1,8 [n = 10] kundrejt 0,9 μg g−1 [n = 2], 4,1 [n = 10] kundrejt 1,4 μg g-1 [n = 2], 0,3 [n = 46] kundrejt 0,1 μg g-1 [n = 2]).Nga 10 Phlegopsis nigromaculata individë të kampionuar në Los Amigos, 3 tejkaluan EC10 (përqëndrim efektiv për një reduktim 10% të suksesit riprodhues), 3 tejkaluan EC20, 1 tejkaluan EC30 (shih kriteret EC në Evers58) dhe asnjë lloj Cocha individuale. Çdo specie e cashut tejkalon EC10. gjetjet, me përqendrime mesatare të merkurit 2-3 herë më të larta në zogjtë këngëtarë nga pyjet e mbrojtura pranë aktivitetit ASGM,dhe përqendrimet individuale të merkurit deri në 12 herë më të larta, ngrenë shqetësime se ndotja me merkur nga ASGM mund të hyjë në rrjetat ushqimore tokësore.shkalla e shqetësimit të konsiderueshëm. Këto rezultate nënvizojnë rëndësinë e parandalimit të aktivitetit të ASGM në parqet kombëtare dhe zonat e tyre mbrojtëse përreth.
Të dhënat u mblodhën në Los Amigos Conservation Concessions (n = 10 për Myrmotherula axillaris [invertivore understory] dhe Phlegopsi nigromaculata [invertivore pas milingonës], n = 46 për Pipra fasciicauda [frugivore]; simbolet e vendndodhjes së trekëndëshit të kuq në Cocha) dhe Stacioni Biologjik Kashu (n = 2 për specie; simbolet e rrethit të gjelbër). Përqendrimet efektive (EC) tregohen për të reduktuar suksesin riprodhues me 10%, 20% dhe 30% (shih Evers58). Fotot e shpendëve të modifikuara nga Schulenberg65.
Që nga viti 2012, shtrirja e ASGM në Amazonën peruane është rritur me më shumë se 40% në zonat e mbrojtura dhe 2,25 ose më shumë në zonat e pambrojtura. Përdorimi i vazhdueshëm i merkurit në minierat artizanale dhe në shkallë të vogël të arit mund të ketë efekte shkatërruese në jetën e egër. që banojnë në këto pyje. Edhe nëse minatorët ndalojnë përdorimin e merkurit menjëherë, efektet e këtij ndotësi në tokë mund të zgjasin me shekuj, me potencialin për të rritur humbjet nga shpyllëzimi dhe zjarret pyjore61,62. Kështu, ndotja me merkur nga ASGM mund të jetë afatgjatë. efektet në biotën e pyjeve të paprekura ngjitur me ASGM, rreziqet aktuale dhe rreziqet e ardhshme nëpërmjet çlirimeve të merkurit në pyjet e vjetra me vlerën më të lartë të ruajtjes.dhe riaktivizimi për të maksimizuar potencialin e kontaminimit. Zbulimi ynë se biota tokësore mund të jetë në rrezik të konsiderueshëm të kontaminimit me merkur nga ASGM duhet të ofrojë shtysë të mëtejshme për përpjekjet e vazhdueshme për të reduktuar çlirimet e merkurit nga ASGM. Këto përpjekje përfshijnë një sërë qasjesh, nga kapja relativisht e thjeshtë e merkurit sistemet e distilimit për investime më sfiduese ekonomike dhe sociale që do të zyrtarizojnë aktivitetin dhe do të ulin stimujt ekonomikë për ASGM të paligjshme.
Ne kemi pesë stacione brenda 200 km nga lumi Madre de Dios. Ne zgjodhëm vendet e marrjes së mostrave bazuar në afërsinë e tyre me aktivitetin intensiv të ASGM, afërsisht 50 km midis çdo zone kampionimi, të aksesueshme nëpërmjet lumit Madre de Dios (Fig. 2A). Ne kemi zgjodhëm dy lokacione pa asnjë minierë (Boca Manu dhe Chilive, afërsisht 100 dhe 50 km nga ASGM, respektivisht), më tej të referuara si "zona të largëta". dy zona minierash në pyllin dytësor pranë qyteteve Boca Colorado dhe Laberinto, dhe një vend minierash në pyllin parësor të paprekur. Koncesionet e Mbrojtjes së Los Amigos. Ju lutemi vini re se në zonat e Boca Colorado dhe Laberinto në këtë zonë minerare, avujt e merkurit të lëshuar nga djegia i amalgamit merkuri-ar është një dukuri e shpeshtë, por vendndodhja dhe sasia e saktë nuk dihen pasi këto aktivitete janë shpesh të paligjshme dhe klandestine;ne do të kombinojmë minierat dhe merkurin Djegia e aliazhit quhet kolektivisht si "aktiviteti ASGM". Gjatë sezonit të thatë 2018 (korrik dhe gusht 2018) dhe sezonit të shirave 2018 (dhjetor 2018) në pastrime (zona të shpyllëzimit plotësisht pa bimë drusore) dhe nën tendat e pemëve (zonat pyjore), ne kampionët e sedimentit u instaluam në pesë vende dhe në janar 2019) për të mbledhur depozitimin e lagësht (n = 3) dhe rënien e depërtimit (n = 4), respektivisht. Mostrat e reshjeve u mblodhën gjatë katër javëve në sezoni i thatë dhe dy deri në tre javë në sezonin e shirave. Gjatë vitit të dytë të kampionimit të sezonit të thatë (korrik dhe gusht 2019), ne instaluam kolektorë (n = 4) në gjashtë parcela pyjore shtesë në Los Amigos për pesë javë, bazuar në normat e larta të depozitimit të matura në vitin e parë, Ka gjithsej 7 parcela pyjore dhe 1 parcelë shpyllëzimi për Los Amigos. Distanca midis parcelave ishte 0,1 deri në 2,5 km. Ne mblodhëm një pikë rrugëkalimi GPS për parcelë duke përdorur një Garmin GPS të dorës.
Ne vendosëm kampionues ajri pasiv për merkurin në secilën nga pesë vendndodhjet tona gjatë sezonit të thatë 2018 (korrik-gusht 2018) dhe sezonit të shirave 2018 (dhjetor 2018-janar 2019) për dy muaj (PAS). Një kampionues PAS u vendos për çdo vend gjatë sezonit të thatë dhe dy kampionues PAS u vendosën gjatë sezonit të shirave. PAS (zhvilluar nga McLagan et al. 63) mbledh merkurin elementar të gaztë (GEM) me anë të difuzionit pasiv dhe adsorbimit në një sorbent karboni të ngopur me squfur (HGR-AC) nëpërmjet një pengesë difuzioni Radiello©. Barriera e difuzionit të PAS vepron si një pengesë kundër kalimit të specieve organike të gazta të merkurit;prandaj, vetëm GEM absorbohet në karbonin 64. Ne përdorëm lidhëse kabllosh plastike për të lidhur PAS në një shtyllë rreth 1 m mbi tokë. Të gjithë kampionët u mbyllën me parafilm ose u ruajtën në qese plastike me dy shtresa të rimbyllshme përpara dhe pas vendosjes. Ne Mbledhja e PAS bosh në terren dhe bosh udhëtimi për të vlerësuar ndotjen e paraqitur gjatë marrjes së mostrave, ruajtjes në terren, magazinimit në laborator dhe transportit të mostrës.
Gjatë vendosjes së të pesë vendeve të marrjes së mostrave, ne vendosëm tre kolektorë reshjesh për analizën e merkurit dhe dy kolektorë për analiza të tjera kimike dhe katër kolektorë për analiza të merkurit në vendin e shpyllëzimit.kolektor, dhe dy kolektorë për analiza të tjera kimike. Kolektorët janë një metër larg njëri-tjetrit. Vini re se ndërsa ne kemi një numër konsistent të kolektorëve të instaluar në çdo vend, gjatë disa periudhave të grumbullimit ne kemi madhësi më të vogla të mostrave për shkak të përmbytjeve të zonës, njerëzore ndërhyrja me kolektorët dhe dështimet e lidhjes ndërmjet tubave dhe shisheve të grumbullimit. Në çdo vend pylli dhe shpyllëzimi, një kolektor për analizën e merkurit përmbante një shishe 500 ml, ndërsa tjetri një shishe 250 ml;të gjithë kolektorët e tjerë për analizën kimike përmbanin një shishe 250 ml. Këto mostra u mbajtën në frigorifer derisa të ngriheshin pa ngrirje, më pas u dërguan në Shtetet e Bashkuara në akull dhe më pas u mbajtën të ngrirë deri në analizë. Koleksioni për analizën e merkurit përbëhet nga një gyp qelqi i kaluar përmes një tubi të ri polimer blloku stiren-etilen-butadien-stiren (C-Flex) me një shishe të re polietileni tereftalat ester glikol (PETG) me një lak që vepron si bllokues avulli. Në vendosje, të gjitha shishet PETG 250 ml u acidifikuan me acid klorhidrik 1 mL gjurmë metalike (HCl) dhe të gjitha shishet PETG 500 mL u acidifikuan me HCl 2 ml gjurmë metalike. Kolektori për analiza të tjera kimike përbëhet nga një gyp plastik i lidhur me një shishe polietileni nëpërmjet tubit të ri C-Flex me një lak që vepron si një bllokues avulli. Të gjitha gypat e qelqit, gypat plastike dhe shishet e polietilenit u lanë me acid para vendosjes. Ne mblodhëm mostra duke përdorur protokollin e duarve të pastra për duar të pista (EPA Method 1669), të mbajtura të njëjtaftohen sa më ftohtë që të jetë e mundur deri në kthimin në Shtetet e Bashkuara dhe më pas ruhen mostrat në 4°C deri në analizë. Studimet e mëparshme duke përdorur këtë metodë kanë treguar 90-110% rikuperime për boshllëqet laboratorike nën kufirin e zbulimit dhe pikat standarde37.
Në secilin nga pesë vendet, ne mblodhëm gjethe si gjethe mbulesë, kampione gjethesh të rrëmbyera, mbeturina të freskëta dhe mbeturina me shumicë duke përdorur protokollin e duarve të pastra-duar të pista (Metoda EPA 1669). Të gjitha mostrat u mblodhën nën një licencë grumbullimi nga SERFOR , Peru dhe importuar në Shtetet e Bashkuara nën një licencë importi USDA. Ne mblodhëm gjethet e tendës nga dy lloje pemësh të gjetura në të gjitha vendet: një specie pemësh në zhvillim (Ficus insipida) dhe një pemë me madhësi mesatare (Inga feuilleei). Ne mblodhëm gjethe nga tendat e pemëve duke përdorur llastikun Notch Big Shot gjatë sezonit të thatë 2018, sezonit të shirave 2018 dhe sezonit të thatë 2019 (n = 3 për specie). Ne mblodhëm mostra të kapjes së gjetheve (n = 1) duke mbledhur gjethe nga çdo parcelë nga degët më pak se 2 m mbi tokë gjatë sezonit të thatë 2018, sezonit të shirave 2018 dhe sezonit të thatë 2019. Në vitin 2019, ne mblodhëm gjithashtu mostra të kapjes së gjetheve (n = 1) nga 6 parcela pyjore shtesë në Los Amigos. Ne mblodhëm mbeturina të freskëta (“pjellë me shumicë”) në shporta plastike të veshura me rrjetë(n = 5) gjatë sezonit të shirave 2018 në të pesë vendet pyjore dhe gjatë sezonit të thatë 2019 në parcelën e Los Amigos (n = 5). Vini re se ndërkohë që ne instaluam një numër të qëndrueshëm shportash në çdo vend, gjatë disa periudhave të grumbullimit , madhësia e kampionit tonë ishte më e vogël për shkak të përmbytjeve të vendit dhe ndërhyrjes njerëzore me grumbulluesit. Të gjitha koshët e plehrave vendosen brenda një metri nga kolektori i ujit. Ne mblodhëm mbeturina me shumicë si mostra të mbeturinave të tokës gjatë sezonit të thatë 2018, sezonit të shirave 2018, dhe sezonin e thatë 2019. Gjatë sezonit të thatë të 2019, ne gjithashtu mblodhëm një sasi të madhe mbeturinash në të gjitha parcelat tona në Los Amigos. Ne i ftuam të gjitha mostrat e gjetheve derisa të ngriheshin duke përdorur një frigorifer, më pas i dërguam në SHBA në akull, dhe më pas ruhet i ngrirë deri në përpunim.
Ne mblodhëm mostrat e tokës në tre kopje (n = 3) nga të pesë vendet (të hapura dhe me tendë) dhe parcela e Los Amigos gjatë sezonit të thatë 2019 gjatë të tre ngjarjeve sezonale. Të gjitha mostrat e tokës u mblodhën brenda një metri nga kolektori i reshjeve. Ne mblodhëm mostrat e tokës si shtresë e sipërme nën shtresën e mbeturinave (0-5 cm) duke përdorur një kampionues dheu. Për më tepër, gjatë sezonit të thatë 2018, ne mblodhëm bërthama të tokës deri në 45 cm të thella dhe i ndamë ato në pesë segmente të thellësisë. Në Laberinto, ne mundëm mblidhni vetëm një profil dheu, sepse tabela e ujit është afër sipërfaqes së tokës. Ne mblodhëm të gjitha mostrat duke përdorur protokollin e duarve të pastra me duar të pista (Metoda EPA 1669). Ne i ftuam të gjitha mostrat e dheut derisa të ngriheshin duke përdorur një frigorifer, më pas i dërguam në akull në Shtetet e Bashkuara, dhe më pas ruhet i ngrirë deri në përpunim.
Përdorni foletë e mjegullës të vendosura në agim dhe në muzg për të kapur zogjtë gjatë periudhave më të freskëta të ditës. Në Rezervën e Los Amigos, vendosëm pesë fole mjegulla (1,8 × 2,4) në nëntë vende. Në Stacionin Cocha Cashu Bio, vendosëm 8 deri 10 fole mjegulla (12 x 3,2 m) në 19 vende. Në të dy vendet, ne mblodhëm pendën e parë qendrore të bishtit të çdo zogu, ose nëse jo, pendën tjetër më të vjetër. Ne i ruajmë pendët në çanta të pastra Ziploc ose zarfe manila me silikoni. Ne mblodhëm të dhënat fotografike dhe matjet morfometrike për të identifikuar speciet sipas Schulenberg65. Të dy studimet u mbështetën nga SERFOR dhe leja nga Këshilli i Kërkimeve të Kafshëve (IACUC). Kur krahasonim përqendrimet Hg të pendëve të shpendëve, ne ekzaminuam ato specie, pendët e të cilave u mblodhën në Koncesionin e Konservimit të Los Amigos dhe Stacioni Biologjik Cocha Cashu (Myrmotherula axillaris, Phlegopsis nigromaculata, Pipra fasciicauda).
Për të përcaktuar Indeksin e Zonës Gjethore (LAI), të dhënat e lidarit u mblodhën duke përdorur Laboratorin Ajror pa pilot GatorEye, një sistem ajror pa pilot me shkrirje me sensor (shih www.gatoreye.org për detaje, i disponueshëm gjithashtu duke përdorur lidhjen "2019 Peru Los Friends" Qershor" ) 66. Lidari u mblodh në Los Amigos Conservation Conservation në qershor 2019, me një lartësi prej 80 m, një shpejtësi fluturimi 12 m/s dhe një distancë prej 100 m midis rrugëve ngjitur, kështu që shkalla e mbulimit të devijimit anësor arriti në 75 %.Densiteti i pikave të shpërndara mbi profilin vertikal të pyllit i kalon 200 pikë për metër katror. Zona e fluturimit mbivendoset me të gjitha zonat e marrjes së mostrave në Los Amigos gjatë sezonit të thatë 2019.
Ne përcaktuam përqendrimin total të Hg të GEM-ve të mbledhur nga PAS me anë të desorbimit termik, shkrirjes dhe spektroskopisë së përthithjes atomike (Metoda USEPA 7473) duke përdorur një instrument Hydra C (Teledyne, CV-AAS). Ne kalibruam CV-AAS duke përdorur Institutin Kombëtar të Standardeve dhe Materiali standard i referencës së teknologjisë (NIST) 3133 (tretësirë standarde Hg, 10,004 mg g-1) me një kufi zbulimi prej 0,5 ng Hg. Kemi kryer Verifikimin e Kalibrimit të Vazhdueshëm (CCV) duke përdorur NIST SRM 3133 dhe Standardet e Kontrollit të Cilësisë (QCS) duke përdorur NIST 1632e (thëngjill bituminoz, 135,1 mg g-1). Çdo mostër e ndamë në një varkë të ndryshme, e vendosëm midis dy shtresave të holla pluhuri karbonat natriumi (Na2CO3) dhe e mbuluam me një shtresë të hollë hidroksidi alumini (Al(OH) 3) pluhur67. Ne matëm përmbajtjen totale të HGR-AC të çdo kampioni për të hequr çdo inhomogjenitet në shpërndarjen e Hg në sorbentin HGR-AC. Prandaj, ne llogaritëm përqendrimin e merkurit për secilën mostër bazuar në shumën e merkurit total të matur nga çdo anije dhee gjithë përmbajtja e sorbentit HGR-AC në PAS. Duke qenë se vetëm një mostër PAS u mblodh nga çdo vend për matjet e përqendrimit gjatë sezonit të thatë 2018, kontrolli dhe sigurimi i cilësisë së metodës u krye duke grupuar mostrat me boshllëqet e procedurës së monitorimit, standardet e brendshme dhe matricën -Kriteret e përputhura.Gjatë sezonit të shirave 2018, ne përsëritëm matjet e mostrave të PAS. Vlerat u konsideruan të pranueshme kur diferenca relative në përqindje (RPD) e matjeve të CCV dhe standardeve të përputhura me matricën ishin të dyja brenda 5% të asaj të pranueshme. vlera dhe të gjitha boshllëqet procedurale ishin nën kufirin e zbulimit (BDL). Ne korrigjuam merkurin total të matur në PAS duke përdorur përqendrimet e përcaktuara nga boshllëqet në terren dhe udhëtimi (0,81 ± 0,18 ng g-1, n = 5). Ne llogaritëm GEM përqendrimet duke përdorur masën totale të korrigjuar në boshllëk të merkurit të absorbuar, pjesëtuar me kohën e vendosjes dhe shkallën e marrjes së mostrave (sasia e ajrit për të hequr merkurin e gaztë për njësi të kohës;0,135 m3 ditë-1)63,68, rregulluar për temperaturën dhe erën nga World Weather Online Matjet mesatare të temperaturës dhe erës të marra për rajonin Madre de Dios68. Gabimi standard i raportuar për përqendrimet e matura GEM bazohet në gabimin e një standardi të jashtëm ekzekutohet para dhe pas kampionit.
Ne analizuam mostrat e ujit për përmbajtjen totale të merkurit me oksidim me klorur bromi për të paktën 24 orë, e ndjekur nga reduktimi i klorurit të stanit dhe analiza e pastrimit dhe kurthit, spektroskopia e fluoreshencës atomike me avull të ftohtë (CVAFS) dhe ndarja me kromatografi me gaz (GC) (Metoda EPA) 1631 i analizuesit automatik të merkurit total Tekran 2600, Rev. E). Kemi kryer CCV në kampionet e sezonit të thatë 2018 duke përdorur standardet e merkurit ujor të certifikuar Ultra Scientific (10 μg L-1) dhe verifikimin fillestar të kalibrimit (ICV) duke përdorur material referues të certifikuar nga NIST 1641D (merkur në ujë, 1,557 mg kg-1) ) me një kufi zbulimi prej 0,02 ng L-1. Për mostrat e sezonit të lagësht 2018 dhe sezonit të thatë 2019, ne përdorëm Brooks Rand Instruments Total Mercury Standard (1,0 ng L−1 ) për kalibrimin dhe CCV dhe multi-elementin SPEX Centriprep të spektrometrisë së masës së çiftuar në mënyrë induktive (ICP-MS) për solucionin ICV standardi 2 A me një kufi zbulimi prej 0,5 ng L-1. Të gjitha standardet e rikuperuara brenda 15% të vlerave të pranueshme.d boshllëqet, boshllëqet e tretjes dhe boshllëqet analitike janë të gjitha BDL.
Ne thamë me ngrirje mostrat e tokës dhe të gjetheve për pesë ditë. Ne homogjenizuam mostrat dhe i analizuam ato për merkurin total me anë të dekompozimit termik, reduktimit katalitik, shkrirjes, desorbimit dhe spektroskopisë së thithjes atomike (metoda EPA 7473) në një Analizer Direkt të Merkurit Milestone (DMA). -80). Për mostrat e sezonit të thatë 2018, ne kryem teste DMA-80 duke përdorur NIST 1633c (hiri fluturues, 1005 ng g-1) dhe Këshilli Kombëtar i Kërkimeve të Kanadasë të certifikuar material referues MESS-3 (sediment detar, 91 ng g -1).Kalibrimi.Ne përdorëm NIST 1633c për CCV dhe MS dhe MESS-3 për QCS me një kufi zbulimi prej 0,2 ng Hg. Për mostrat e sezonit të lagësht 2018 dhe sezonit të thatë 2019, ne kemi kalibruar DMA-80 duke përdorur Brooks Rand Instruments Total Mercury Standard (1.0 ng L−1). Ne përdorëm NIST Standard Reference Material 2709a (tokë San Joaquin, 1100 ng g-1) për CCV dhe MS dhe DORM-4 (proteina peshku, 410 ng g-1) për QCS me një kufi zbulimi prej 0,5 ng Hg. Për të gjitha stinët, ne analizuam të gjitha mostrat në dublikatë dhe vlerat e pranuara kur RPD midis dy mostrave ishte brenda 10%. Rikuperimet mesatare për të gjitha standardet dhe pikat e matricës ishin brenda 10% të vlerave të pranueshme, dhe të gjitha boshllëqet ishin BDL. Të gjitha përqendrimet e raportuara janë me peshë të thatë.
Ne kemi analizuar metilmerkurin në mostrat e ujit nga të tre aktivitetet sezonale, mostrat e gjetheve nga sezoni i thatë 2018 dhe mostrat e tokës nga të tre aktivitetet sezonale. Ne kemi nxjerrë mostra uji me acid sulfurik të shkallës gjurmë për të paktën 24 orë, 69 gjethe të tretura me 2 % hidroksid kaliumi në metanol për të paktën 48 orë në 55°C për të paktën 70 orë, dhe dheu i tretur në mikrovalë me gjurmë të acidit HNO3 të shkallës metalike71,72.Ne analizuam mostrat e sezonit të thatë 2018 me etilim me ujë duke përdorur tetraetilborat natriumi, spastrim dhe kurth, dhe CVAFS në një spektrometër Tekran 2500 (metoda EPA 1630). Ne përdorëm standardet e laboratorit të akredituar nga Frontier Geosciences MeHg dhe QCS sedimenti duke përdorur calibration ERM me CC580 për një kufi i zbulimit të metodës prej 0,2 ng L-1. Ne analizuam mostrat e sezonit të thatë 2019 duke përdorur tetraetilborat natriumi për etilimin e ujit, pastrimin dhe kurthin, CVAFS, GC dhe ICP-MS në një Agilent 770 (metoda EPA 1630) 73. Ne kemi përdorur Standardet e metilmerkurit Brooks Rand Instruments (1 ng L−1) për kalibrimin dhe CCV me një kufi të zbulimit të metodës prej 1 pg. Të gjitha standardet u rikuperuan brenda 15% të vlerave të pranueshme për të gjitha stinët dhe të gjitha boshllëqet ishin BDL.
Në Laboratorin Toksikologjik të Institutit të Biodiversitetit (Portland, Maine, SHBA), kufiri i zbulimit të metodës ishte 0,001 μg g-1. Ne kalibruam DMA-80 duke përdorur DOLT-5 (mëlçia e peshkut të qenit, 0,44 μg g-1), CE-464 (5,24). μg g-1), dhe NIST 2710a (tokë Montana, 9,888 μg g-1). Ne përdorim DOLT-5 dhe CE-464 për CCV dhe QCS. Rikuperimet mesatare për të gjitha standardet ishin brenda 5% të vlerave të pranueshme, dhe të gjitha boshllëqet ishin BDL.Të gjitha replikat ishin brenda 15% RPD.Të gjitha përqendrimet e raportuara të merkurit total të pendëve janë me peshë të freskët (fw).
Ne përdorim filtra të membranës 0,45 μm për të filtruar mostrat e ujit për analiza kimike shtesë. Ne analizuam mostrat e ujit për anionet (klorur, nitrat, sulfate) dhe katione (kalcium, magnez, kalium, natrium) me kromatografi jonike (metoda EPA 4110B) [USEPA, 2017a] duke përdorur një kromatograf jonik Dionex ICS 2000. Të gjitha standardet u rikthyen brenda 10% të vlerave të pranueshme dhe të gjitha boshllëqet ishin BDL. Ne përdorim Thermofisher X-Series II për të analizuar elementët gjurmë në mostrat e ujit me anë të spektrometrisë së masës të çiftëzuar në mënyrë induktive. Standardet e kalibrimit u përgatitën me hollimin serik të standardit të certifikuar të ujit NIST 1643f. E gjithë hapësira e bardhë është BDL.
Të gjitha flukset dhe pishinat e raportuara në tekst dhe figura përdorin vlerat mesatare të përqendrimit për stinët e thata dhe me shi. Shih tabelën plotësuese 1 për vlerësimet e pishinave dhe flukseve (flukset mesatare vjetore për të dy stinët) duke përdorur përqendrimet minimale dhe maksimale të matura gjatë stinët e thata dhe me shi. Ne kemi llogaritur flukset e merkurit në pyll nga Koncesioni i Ruajtjes së Los Amigos si input i përmbledhur i merkurit përmes rënies dhe mbeturinave. Ne kemi llogaritur flukset e Hg nga shpyllëzimi nga reshjet e mëdha depozitimi Hg. Duke përdorur matjet ditore të reshjeve nga Los Amigos (të mbledhura si pjesë e EBLA dhe në dispozicion nga ACCA sipas kërkesës), ne kemi llogaritur reshjet mesatare vjetore kumulative gjatë dekadës së kaluar (2009-2018) të jetë afërsisht 2500 mm vit-1 . Vini re se në vitin kalendarik 2018, reshjet vjetore janë afër kësaj mesatare ( 2468 mm), ndërsa muajt më të lagësht (janar, shkurt dhe dhjetor) përbëjnë rreth gjysmën e reshjeve vjetore (1288 mm prej 2468 mm).Prandaj, ne përdorim mesataren e përqendrimeve të sezonit të lagësht dhe të thatë në të gjitha llogaritjet e fluksit dhe të pishinës. Kjo gjithashtu na lejon të marrim parasysh jo vetëm ndryshimin në reshjet midis sezonit të lagësht dhe të thatë, por edhe ndryshimin në nivelet e aktivitetit ASGM midis këtyre dy stinëve. vlerat e literaturës së flukseve vjetore të raportuara të merkurit nga pyjet tropikale ndryshojnë midis përqendrimeve në rritje të merkurit nga stinët e thata dhe me shi ose vetëm nga stinët e thata, kur krahasojmë flukset tona të llogaritura me vlerat e literaturës, ne krahasojmë drejtpërdrejt flukset tona të llogaritura të merkurit, ndërsa një studim tjetër mori mostra si në sezonin e thatë ashtu edhe në atë të lagësht, dhe rivlerësuam flukset tona duke përdorur vetëm përqendrimet e merkurit në sezonin e thatë kur një studim tjetër mori mostra vetëm në sezonin e thatë (p.sh., 74).
Për të përcaktuar përmbajtjen totale vjetore të merkurit të të gjithë reshjeve, reshjeve të mëdha dhe mbeturinave në Los Amigos, ne përdorëm ndryshimin midis sezonit të thatë (mesatarja e të gjitha vendeve në Los Amigos në 2018 dhe 2019) dhe sezonit të shirave (mesatarja e 2018) totali mesatar Përqendrimi i merkurit. Për përqendrimet totale të merkurit në vende të tjera, u përdorën përqendrimet mesatare midis sezonit të thatë 2018 dhe sezonit të shirave 2018. Për ngarkesat me metilmerkur, ne përdorëm të dhënat nga sezoni i thatë i 2018, viti i vetëm për të cilin u mat metilmerkuri. Për të vlerësuar flukset e merkurit të mbeturinave, ne përdorëm vlerësimet e literaturës të shkallës së mbeturinave dhe përqendrimeve të merkurit të mbledhura nga gjethet në shportat e plehrave në 417 g m-2 vit-1 në Amazonën peruane. Për pishinën Hg të tokës në 5 cm të sipërme të tokës, ne përdorëm Hg totale të tokës të matur (sezonin e thatë 2018 dhe 2019, sezonin e shirave 2018) dhe përqendrimet e MeHg në sezonin e thatë 2018, me një densitet të vlerësuar të masës prej 1,25 g cm-3 në Amazonën braziliane75. Ne mund të pkryeni këto llogaritje buxhetore në vendin tonë kryesor të studimit, Los Amigos, ku janë të disponueshme grupet e të dhënave të reshjeve afatgjata dhe ku struktura e plotë pyjore lejon përdorimin e vlerësimeve të mbeturinave të mbledhura më parë.
Ne përpunojmë linjat e fluturimit lidar duke përdorur fluksin e punës pas përpunimit në shkallë të gjerë GatorEye, i cili llogarit automatikisht produktet e pastërta të pikave të shkrira dhe raster, duke përfshirë modelet dixhitale të lartësisë (DEM) me rezolucion 0,5 × 0,5 m. Ne përdorëm DEM dhe retë e pastruara të pikave lidar (WGS-84, UTM 19S Metra) si hyrje në rrjedhën e punës GatorEye Leaf Area Density (G-LAD), e cila llogarit vlerësimet e kalibruara të sipërfaqes së gjetheve për çdo voxel (m3) (m2) në të gjithë tokën në krye të tendës me një rezolucion prej 1 × 1 × 1 m, dhe LAI i nxjerrë (shuma e LAD brenda secilës kolonë vertikale 1 × 1 m). Më pas nxirret vlera LAI e secilës pikë GPS të grafikuar.
Kemi kryer të gjitha analizat statistikore duke përdorur softuerin statistikor R versioni 3.6.176 dhe të gjitha vizualizimet duke përdorur ggplot2. Kemi kryer teste statistikore duke përdorur një alfa prej 0.05. Marrëdhënia midis dy variablave sasiorë u vlerësua duke përdorur regresionin e zakonshëm të katrorëve më të vegjël. Kemi kryer krahasime midis vendeve duke përdorur testi joparametrik Kruskal dhe testi Wilcox në çift.
Të gjitha të dhënat e përfshira në këtë dorëshkrim mund të gjenden në informacionin plotësues dhe skedarët e të dhënave përkatëse. Conservación Amazónica (ACCA) ofron të dhëna për reshjet sipas kërkesës.
Këshilli për Mbrojtjen e Burimeve Natyrore.Arti Artizanal: Mundësitë për Investime të Përgjegjshme – Përmbledhje.Investing in Artisanal Gold Summary v8 https://www.nrdc.org/sites/default/files/investing-artisanal-gold-summary.pdf (2016).
Asner, GP & Tupayachi, R. Humbje e përshpejtuar e pyjeve të mbrojtura për shkak të nxjerrjes së arit në Amazon.environment.reservoir.Wright.12, 9 (2017) peruane.
Espejo, JC et al.Shpyllëzimi dhe degradimi i pyjeve nga minierat e arit në Amazonën peruane: një perspektivë 34-vjeçare. Remote Sensing 10, 1–17 (2018).
Gerson, Jr. et al. Zgjerimi i liqeneve artificiale përkeqëson ndotjen me merkur nga minierat e arit.science.Advanced.6, eabd4953 (2020).
Dethier, EN, Sartain, SL & Lutz, DA Nivelet e ngritura të ujit dhe përmbysjet sezonale të sedimenteve të pezulluara të lumenjve në pikat e nxehta të biodiversitetit tropikal për shkak të minierave artizanale të arit.
Abe, CA et al. Modelimi i efekteve të ndryshimit të mbulesës së tokës në përqendrimet e sedimentit në pellgun e Amazon-it të minierave të arit.register.environment.often.19, 1801–1813 (2019).
Koha e postimit: Shkurt-24-2022