O ploaie invizibilă de „substanțe chimice eterne” cade asupra întregii planete. Cercetătorii avertizează asupra unei surse neașteptate de poluare

Substanțele chimice introduse pentru a ajuta la refacerea stratului de ozon ar fi putut genera, fără intenție, o nouă problemă de mediu la scară globală. Potrivit unui studiu recent, o parte dintre compușii care au înlocuit vechile gaze responsabile de distrugerea ozonului contribuie acum la răspândirea unei „substanțe chimice eterne” persistente pe întreaga planetă.

Cercetătorii de la Universitatea Lancaster estimează că substanțele folosite pentru înlocuirea clorofluorocarburilor (CFC), împreună cu anumite anestezice inhalatorii, au dus la depunerea în atmosferă a aproximativ 335.500 de tone de acid trifluoroacetic (TFA) pe suprafața Pământului în perioada 2000–2022.

Mai îngrijorător este faptul că fenomenul pare să se amplifice. Deoarece unele dintre aceste substanțe rămân în atmosferă timp de decenii, poluarea cu TFA este așteptată să continue să crească. Oamenii de știință estimează că producția anuală de TFA provenită din aceste surse ar putea atinge un vârf în intervalul 2025–2100.

Ce este acidul trifluoroacetic (TFA)

Studiul, publicat în revista Geophysical Research Letters, a utilizat modele avansate de transport chimic pentru a urmări modul în care diferitele substanțe circulă prin atmosferă, reacționează cu alți compuși și ajung în final să se depună pe sol și în ape.

Pe baza acestor simulări, cercetătorii au calculat cantitatea de TFA generată prin degradarea hidroclorofluorocarburilor (HCFC), hidrofluorocarburilor (HFC) și a unor compuși utilizați în anestezia inhalatorie.

De unde provine TFA

HCFC-urile și HFC-urile au fost folosite pe scară largă în sistemele de refrigerare și aer condiționat. Deși aceste gaze fluorurate (cunoscute și sub numele de F-gaze) sunt eliminate treptat în urma Protocolului de la Montreal și a Amendamentului Kigali, concentrațiile lor atmosferice continuă să crească.

TFA face parte din familia substanțelor per- și polifluoroalchilice (PFAS), cunoscute popular drept „substanțe chimice eterne” deoarece se degradează extrem de greu și pot persista în mediu pentru perioade foarte lungi.

O ploaie invizibilă de „substanțe chimice eterne”

Efectele pe termen lung ale TFA nu sunt încă pe deplin înțelese, însă preocupările cresc de la an la an.

Agenția Europeană pentru Produse Chimice consideră că această substanță este nocivă pentru organismele acvatice. În plus, cercetătorii au identificat deja prezența TFA în sângele și urina oamenilor.

Mai recent, Oficiul Federal pentru Produse Chimice din Germania a propus clasificarea TFA drept o substanță cu potențial toxic pentru reproducerea umană.

Cât de periculos este TFA?

Deși unele instituții consideră că nivelurile actuale din mediu sunt încă sub pragurile considerate periculoase pentru sănătatea umană, specialiștii atrag atenția asupra unei probleme majore: TFA continuă să se acumuleze și este extrem de dificil de eliminat după ce ajunge în ecosisteme.

Această acumulare constantă a determinat unii cercetători să sugereze că TFA ar putea deveni, în viitor, o amenințare la nivel planetar.

„Studiul nostru arată că substanțele care au înlocuit CFC-urile reprezintă probabil principala sursă atmosferică de TFA”, a declarat Lucy Hart, doctorandă la Universitatea Lancaster și autor principal al cercetării. „Acest lucru evidențiază riscurile mai ample care trebuie luate în considerare atunci când sunt introduși compuși noi pentru a înlocui substanțe considerate dăunătoare, cum au fost CFC-urile care afectau stratul de ozon.”

Răspândirea TFA la nivel global

Pentru a verifica rezultatele modelelor teoretice, echipa de cercetare a comparat estimările privind producerea și depunerea TFA cu măsurători reale din apă de ploaie și din carote de gheață prelevate în Arctica.

Modelul a utilizat date provenite dintr-o rețea globală de monitorizare care urmărește concentrațiile atmosferice ale gazelor implicate și distribuția lor geografică.

Pe măsură ce aceste gaze reacționează cu alți compuși din atmosferă, ele se degradează și generează TFA. Ulterior, acidul ajunge la suprafața planetei prin precipitații sau prin depunere directă pe sol și în ape.

Gheața arctică dezvăluie amploarea fenomenului

Una dintre cele mai importante concluzii ale studiului privește Arctica. Modelele realizate de cercetători indică faptul că aproape întreaga cantitate de TFA detectată în această regiune îndepărtată provine din substanțele care au înlocuit CFC-urile.

Rezultatul demonstrează capacitatea remarcabilă a acestor compuși de a circula pe distanțe foarte mari.

„Substanțele de înlocuire a CFC-urilor au o durată de viață foarte lungă și pot fi transportate prin atmosferă de la locul emisiilor până în regiuni izolate precum Arctica, unde se degradează și formează TFA”, a explicat Lucy Hart. „Mai multe studii au identificat creșteri ale nivelurilor de TFA în carotele de gheață arctică, iar rezultatele noastre oferă pentru prima dată dovezi clare că aproape toate aceste depuneri pot fi explicate prin prezența acestor gaze.”

Agenții frigorifici ar putea agrava problema

Studiul identifică și o sursă în creștere de TFA în afara regiunilor polare. Analiza cercetătorilor indică faptul că HFO-1234yf, un agent frigorific utilizat frecvent în sistemele de climatizare auto, devine un contributor tot mai important.

„HFO-urile reprezintă cea mai nouă generație de agenți frigorifici sintetici promovați drept alternative mai prietenoase cu clima la HFC-uri”, a explicat profesorul Ryan Hossaini, coautor al studiului. „Mai multe HFO-uri sunt cunoscute pentru faptul că generează TFA, iar utilizarea lor tot mai extinsă în sistemele de aer condiționat ale automobilelor din Europa și din alte regiuni introduce incertitudini suplimentare privind nivelurile viitoare ale acestei substanțe în mediu.”

Potrivit cercetătorului, este necesară o abordare urgentă a poluării cu TFA deoarece substanța este răspândită la nivel global, extrem de persistentă și se acumulează constant.

Citește și: O frunză artificială care folosește lumina solară pentru a produce substanțe chimice valoroase este creată de oamenii de știință

Cercetătorii cer monitorizare internațională extinsă

Autorii studiului consideră că rezultatele evidențiază necesitatea unei monitorizări mult mai ample și a unei înțelegeri mai profunde a efectelor TFA asupra mediului și sănătății.

„Creșterea nivelurilor de TFA provenite din gazele fluorurate este remarcabilă. Chiar dacă utilizarea HFC-urilor este redusă treptat, această sursă de TFA va continua să existe timp de decenii”, a declarat profesorul Hossaini. „Există o nevoie urgentă de a identifica și alte surse de TFA și de a evalua impactul său asupra mediului. Acest lucru necesită un efort internațional coordonat și programe extinse de monitorizare.”

La rândul său, profesorul Cris Halsall, director al Lancaster Environment Centre și coautor al studiului, a subliniat că TFA provine din mult mai multe surse decât se credea anterior.

„În mod tradițional, TFA era considerat un produs de degradare rezultat din utilizarea câtorva pesticide fluorurate. Acum este clar că această substanță apare în urma utilizării și degradării unei game foarte largi de compuși organofluorurați, inclusiv agenți frigorifici, solvenți, medicamente și substanțe din familia PFAS.”

Și cercetătorii care monitorizează aceste gaze în Elveția observă aceeași tendință, potrivit sciencedaily.com.

„În toate regiunile unde există măsurători pentru TFA se conturează aceeași imagine: concentrațiile atmosferice și depunerile la suprafața Pământului sunt în creștere”, a declarat dr. Stefan Reimann.

Potrivit acestuia, utilizarea tot mai mare a noilor agenți frigorifici de tip HFO ar putea accelera acumularea TFA în lacuri, râuri și alte corpuri de apă, ceea ce face ca monitorizarea pe termen lung să devină esențială.

Avertisment pentru generația substanțelor „de înlocuire”

Studiul aduce în atenție o lecție importantă pentru politicile de mediu: înlocuirea unei substanțe periculoase cu alta aparent mai sigură poate avea consecințe neprevăzute.

Compușii care au contribuit la refacerea stratului de ozon reprezintă una dintre marile reușite ale cooperării internaționale, însă cercetătorii avertizează că efectele secundare ale utilizării lor trebuie analizate cu aceeași atenție.

În timp ce nivelurile de TFA continuă să crească în atmosferă, în apă și în gheața arctică, oamenii de știință cer extinderea monitorizării globale și evaluarea urgentă a impactului pe termen lung al acestei „substanțe chimice eterne” care cade, practic invizibil, peste întreaga planetă.

Citește și: Urme ale unor explozii stelare, descoperite în gheața Antarcticii. Cercetătorii spun că Pământul traversează un nor cosmic străvechi