42 yıllık çalışma ‘sonsuza kadar kimyasalların’ Büyük Göller boyunca nasıl hareket ettiğini izliyor

Notre Dame Üniversitesi araştırmacıları, Büyük Göller’deki 42 yıllık biyolojik kayıtları analiz ederek, per- ve polifloroalkil maddelerin (PFAS) veya “sonsuza kadar kimyasalların” bölge boyunca nasıl hareket ettiğini ve çeşitli yaban hayatını nasıl kirlettiğini ortaya çıkardı.

Üniversitedeki eski bir lisans öğrencisinin öncülük ettiği araştırma, The Guardian’da yayımlandı. Çevre Kalitesi Dergisi. Baş araştırmacılar Gary Lamberti, Nieuwland Biyolojik Bilimler Bölümü Su Bilimleri Onursal Profesörü, yardımcı araştırma profesörü Daniele De Almeida Miranda ve işbirlikçileri, 2.500 biyolojik ölçüm içeren 50 çalışmayı sentezledi. Bu gözlemler, dünyadaki en büyük tatlı su gölleri grubunun biyotasındaki PFAS’taki mekansal ve zamansal değişimi belgelemektedir.

Notre Dame’ın Çevresel Değişim Girişimi’ne bağlı Lamberti, “Algler ve mikroplardan somon ve kel kartallar gibi en büyük yırtıcılara kadar organizmalara hangi kimyasalların girdiğini belirlemek için suya veya tortuya değil, biyotaya odaklandık” dedi.

PFAS bileşikleri parçalanmaz çünkü karbon-flor bağları kimyadaki en güçlü bağlar arasındadır. Isıya, suya ve doğal bozulmaya karşı dayanıklıdırlar ve bu nedenle toprakta ve suda birikirler. Yosun gibi bir organizma bileşiği emdiğinde, toksini tutan suda yaşayan böcekler ve balıklar tarafından yenebilir. PFAS konsantrasyonu, besin zincirinin her aşamasında artar ve en üst yırtıcılarda zirveye ulaşır; bu süreç biyomagnifikasyon olarak adlandırılır.

Binlerce toksik PFAS türü olmasına rağmen çalışma, Büyük Göller’de en çok tespit edilenler olduğu için altı yaygın olana odaklandı. 2000 ve 2002 yılları arasında üretimden kaldırılan spesifik bir bileşik olan perflorooktansülfonik asit (PFOS), çalışma dönemi boyunca Büyük Göller’de azaldı.

Göller arasındaki eğilimlerde büyük farklılıklar olsa da araştırma, en düşük kirlilik seviyelerinin Superior Gölü’nde, en yüksek kirliliğin ise Ontario Gölü’nde olduğunu gösterdi. Lamberti, modelin nüfus ve üretim yoğunluğuyla uyumlu olduğunu söyledi. Ek olarak bu, Superior ve Michigan göllerinin daha büyük ve daha derin olmasının bir sonucudur.

Eski bir lisans öğrencisi ve makalenin baş yazarı olan Peter Martin ’24, projeye Lamberti’nin ekibiyle birlikte 2022’de üçüncü yılının başında başladı. Şu anda Michigan Eyalet Üniversitesi’nde doktora öğrencisi olan Martin, projeyi yüksek onur tezi olarak kullandı. Araştırmayı tamamlarken diğerlerinin yanı sıra Miranda ve doktora sonrası yardımcısı Alison Zachritz ile çalıştı.

Martin, “Belirli zaman aralıklarında ve ardından 42 yıllık zaman çizelgesinin tamamında çok fazla değişiklik vardı” dedi. “Ve gerçekten sarsıcı olan şey, Büyük Göllerin beşi için de belirli bir zamansal eğilimin (belirli bir zaman dilimi içindeki değişim) olmamasıydı. Her gölün kendine özgü bir zamansal modeli vardı.”

Ayrıca Miranda, araştırmacıların biyomagnifikasyon sürecinin doğrusal olmadığını da belirlediklerini söyledi.

“Besin ağının tepesine ulaşmanın, sahip olduğumuz organizma gruplarından etkilenen bazı farklı yolları var” dedi. Suda kalan organizmalar, hem diğer organizmaların tüketimi hem de suda dolaşan PFAS yoluyla PFAS biriktirecektir.

Miranda, “Fakat balık yiyen bir kuşunuz varsa, kuş farklı bir PFAS yüküne sahip olacaktır çünkü su ile değişim yapmazlar” dedi.

Lamberti, iyi haber şu ki, eğer şirketler bir bileşeni aşamalı olarak kullanımdan kaldırırsa (çevrede yaygın kalsa bile) eninde sonunda göllerden temizlenecek, dedi.

Ancak bu “kızarma” süresi büyük ölçüde değişiklik gösterir. Tek bir su damlasının bir gölde geçirdiği ortalama süre, Erie Gölü’nde üç yıldan az bir süre ile Superior Gölü’nde 200 yıl arasında değişmektedir.

Lamberti, “Maalesef Büyük Göller sularını ve kirletici maddelerini çok uzun süre tutuyor, bu da toksinlerin biyota tarafından alınması için yeterli zamanın olduğu anlamına geliyor” dedi.

PFOS’un azalması bir zafer olsa da, daha fazla bileşiğin düzenli olarak geliştirilmeye devam ettiğini ve toksisite açısından test edilmediğini belirtti.

Miranda, Martin’in proje sırasında topladığı verilerdeki boşlukları ele alıyor; algler ve bitkiler gibi birincil üreticilerden ziyade üst düzey tüketiciler hakkında çok daha fazla çalışma ve veri var. Bu organizmalar için daha az veri olduğundan araştırmacılar PFAS bileşiklerinin besin zincirine nasıl girdiği hakkında çok fazla bilgi sahibi değiller.

“PFAS’ın besin ağının tabanına nasıl girip dolaştığını ve en üstteki yırtıcılara nasıl hareket ettiğini görmek için besin ağının biyofilm, döküntü, algler ve suda yaşayan böcekler gibi çeşitli bileşenlerini topluyoruz” dedi.

Lamberti, “Bu makalenin, hükümetin yanı sıra bilim adamlarının, endüstrinin ve genel kamuoyunun da bu kalıcı sorun hakkında gözünü açmasını umuyoruz” dedi. “PFOS gibi bir bileşiği üretimden çıkarsanız bile, o hala oradadır ve onlarca yıl boyunca var olacaktır.”