Grazas por visitar Nature.com. A versión do navegador que estás a usar ten compatibilidade limitada para CSS. Para unha mellor experiencia, recomendámosche que utilices un navegador actualizado (ou desactives o modo de compatibilidade en Internet Explorer). Mentres tanto, para garantir soporte continuo, mostraremos o sitio sen estilos e JavaScript.
As emisións de mercurio procedentes da minería de ouro artesanal e a pequena escala en todo o hemisferio sur superan a combustión do carbón como a maior fonte de mercurio do mundo. Examinamos a deposición e o almacenamento de mercurio na Amazonia peruana, moi afectada pola minería de ouro artesanal. Bosques intactos na Amazonia peruana preto As minas de ouro recibiron aportes de mercurio extremadamente altos, cun total elevado e de metilmercurio na atmosfera, follas de copa e solo. Aquí mostramos por primeira vez que as copas forestais intactas preto das minas de ouro artesanais interceptan grandes cantidades de partículas e mercurio gasoso a taxas proporcionais. Documentamos a acumulación substancial de mercurio no chan, na biomasa e nos paxaros cantores residentes nalgunhas das rexións máis protexidas e ricas en biodiversidade do Amazonas, o que suscita preguntas importantes sobre como a contaminación por mercurio limita os esforzos de conservación modernos e futuros nestes ecosistemas tropicais. .
Un desafío crecente para os ecosistemas dos bosques tropicais é a minería de ouro artesanal e a pequena escala (ASGM). é un medio de vida importante para as comunidades locais, provoca unha deforestación xeneralizada2,3, unha extensa conversión de bosques en estanques4, un alto contido de sedimentos nos ríos próximos5,6 e é un dos principais contribuíntes á atmosfera global. Liberación de emisións de mercurio (Hg) e maior fontes de mercurio de auga doce 7. Moitos sitios de MAPE intensificados atópanse en puntos quentes de biodiversidade global, o que provoca perda de diversidade8, perda de especies sensibles9 e depredadores humanos10,11,12 e ápices13, 14 alta exposición ao mercurio. Estímase que entre 675 e 1000 toneladas de O Hg ano-1 volátilízase e lánzase á atmosfera global a partir das operacións de ASGM anualmente7. O uso de grandes cantidades de mercurio pola minería de ouro artesanal e a pequena escala cambiou as principais fontes.das emisións de mercurio atmosférico desde o norte global ata o sur global, con implicacións para o destino do mercurio, os patróns de transporte e exposición. Non obstante, pouco se sabe sobre o destino destas emisións de mercurio atmosférico e os seus patróns de deposición e acumulación en paisaxes influenciadas pola MAPE.
A Convención Internacional de Minamata sobre Mercurio entrou en vigor en 2017, e o artigo 7 aborda especificamente as emisións de mercurio procedentes da minería de ouro artesanal e a pequena escala. Na ASGM, o mercurio elemental líquido engádese aos sedimentos ou mineral para separar o ouro. Despois, a amalgama quéntase, concentrando o ouro e liberando mercurio elemental gasoso (GEM; Hg0) á atmosfera. Isto é a pesar dos esforzos de grupos como o Programa das Nacións Unidas para o Medio Ambiente (PNUMA) Global Mercury Partnership, a Organización das Nacións Unidas para o Desenvolvemento Industrial (ONUDI) e as ONG para fomentar mineiros para reducir as emisións de mercurio. Ata esta data, en 2021, 132 países, incluído o Perú, asinaron a Convención de Minamata e comezaron a desenvolver plans de acción nacionais para abordar especificamente as reducións de emisións de mercurio relacionadas coa MAPE. Os académicos pediron que estes plans de acción nacionais ser inclusivo, sostible e holístico, tendo en conta os factores socioeconómicos e os riscos ambientais15,16,17,18.Os plans actuais para abordar as consecuencias do mercurio no medio ambiente céntranse nos riscos de mercurio asociados á extracción de ouro artesanal e a pequena escala preto dos ecosistemas acuáticos, que inclúen mineiros e persoas que viven preto da queima de amalgamas e comunidades que consumen grandes cantidades de peixes depredadores. Exposición laboral ao mercurio a través da inhalación de vapor de mercurio procedente da combustión da amalgama, a exposición ao mercurio na dieta a través do consumo de peixe e a bioacumulación de mercurio nas redes tróficas acuáticas foron o foco da maioría das investigacións científicas relacionadas coa ASGM, incluso na Amazonia.Estudos anteriores (p. ex., ver Lodenius e Malm19).
Os ecosistemas terrestres tamén están en risco de exposición ao mercurio pola ASGM. O Hg atmosférico liberado pola ASGM como GEM pode regresar á paisaxe terrestre por tres vías principais20 (Fig. 1): O GEM pode ser adsorbido ás partículas da atmosfera, que logo son interceptadas por superficies;A GEM pode ser absorbida directamente polas plantas e incorporada aos seus tecidos;finalmente, o GEM pódese oxidar a especies de Hg(II), que poden ser depositadas en seco, adsorbidas en partículas atmosféricas ou arrastradas na auga da choiva. choivas, respectivamente. A deposición húmida pódese determinar polos fluxos de mercurio nos sedimentos recollidos en espazos abertos. A deposición seca pódese determinar como a suma do fluxo de mercurio no lixo e o fluxo de mercurio no outono menos o fluxo de mercurio nas precipitacións. Varios estudos documentaron o enriquecemento de mercurio nos ecosistemas terrestres e acuáticos nas proximidades da actividade MAPE (ver, por exemplo, a táboa de resumo en Gerson et al. 22), probablemente como resultado tanto da entrada de mercurio sedimentario como da liberación directa de mercurio. A deposición de mercurio preto da ASGM pode deberse á queima de amalgama de mercurio e ouro, non está claro como se transporta este Hg na paisaxe rexional e a importancia relativa das diferentes deposicións.todos os camiños próximos á ASGM.
O mercurio emitido como mercurio elemental gasoso (GEM; Hg0) pódese depositar na paisaxe a través de tres vías atmosféricas. En primeiro lugar, o GEM pode oxidarse a Hg iónico (Hg2+), que pode ser arrastrado en gotas de auga e depositado nas superficies das follas como húmida ou húmida. depósitos secos. En segundo lugar, os GEM poden adsorber a materia particulada atmosférica (Hgp), que é interceptada pola follaxe e lavada na paisaxe a través de fervenzas xunto co Hg iónico interceptado. A paisaxe como lixo. Xunto coa caída de auga e lixo considérase unha estimación da deposición total de mercurio. Aínda que o GEM tamén pode difundirse e adsorberse directamente ao chan e ao lixo77, esta pode non ser a vía principal de entrada de mercurio aos ecosistemas terrestres.
Agardamos que as concentracións de mercurio elemental gasoso diminúan coa distancia das fontes de emisión de mercurio. Dado que dúas das tres vías de deposición de mercurio nas paisaxes (a través do outono e do lixo) dependen das interaccións do mercurio coas superficies das plantas, tamén podemos predecir a velocidade á que se atopa o mercurio. depositados nos ecosistemas e o grave que é para os animais. O risco de impacto está determinado pola estrutura da vexetación, como mostran as observacións en bosques boreais e temperados en latitudes setentrionais23. Non obstante, tamén recoñecemos que a actividade MAPE ocorre con frecuencia nos trópicos, onde a estrutura do dosel. e a abundancia relativa da superficie foliar exposta varía moito. A importancia relativa das vías de deposición de mercurio nestes ecosistemas non se cuantificou claramente, especialmente para os bosques próximos a fontes de emisión de mercurio, cuxa intensidade raramente se observa nos bosques boreais. Polo tanto, neste estudo, facemos as seguintes preguntas: (1) Como fan as concentracións de mercurio elemental gasoso eas vías de deposición varían segundo a proximidade da MAPE e o índice de área foliar do dosel rexional?(2) ¿O almacenamento de mercurio no solo está relacionado cos aportes atmosféricos? (3) Hai evidencias de bioacumulación elevada de mercurio nas aves canoras que habitan os bosques preto da MAPE? Este estudo é o primeiro en examinar as entradas de deposición de mercurio preto da actividade de ASGM e como se correlaciona a cobertura da copa con estes patróns, e o primeiro en medir as concentracións de metilmercurio (MeHg) na paisaxe amazónica peruana. Medimos GEM na atmosfera e a precipitación total, penetración, total mercurio e metilmercurio en follas, lixo e solo en bosques e hábitats deforestados ao longo dun tramo de 200 quilómetros do río Madre de Dios no sueste do Perú. A hipótese de que a proximidade á MAPE e ás cidades mineiras que queiman amalgama de Hg-ouro sería a máis importante. factores que impulsan as concentracións atmosféricas de Hg (GEM) e a deposición húmida de Hg (alta precipitación). Xa que a deposición seca de mercurio (penetración + lixo) está relacionada co tree estrutura do dosel,21,24 tamén esperamos que as áreas boscosas teñan un aporte de mercurio máis elevado que as áreas deforestadas adxacentes, o que, dado o alto índice de superficie foliar e o potencial de captura de mercurio, un punto é especialmente preocupante. A selva amazónica intacta. que vivían en bosques próximos ás cidades mineiras tiñan niveis de mercurio máis altos que a fauna que vivía lonxe das zonas mineiras.
As nosas investigacións desenvolvéronse na provincia de Madre de Dios, no sueste amazónico peruano, onde se deforestaron máis de 100.000 hectáreas de bosque para formar ASGM3 aluviais adxacentes e ás veces dentro de terras protexidas e reservas nacionais. Ouro artesanal e a pequena escala. a minería ao longo dos ríos nesta rexión do Amazonas occidental aumentou drasticamente durante a última década25 e espérase que aumente cos altos prezos do ouro e o aumento da conectividade cos centros urbanos a través de estradas transoceánicas As actividades continuarán 3.Seleccionamos dous sitios sen minería (Boca Manu e Chilive). , aproximadamente a 100 e 50 km de ASGM, respectivamente) -en adiante denominados "sitios remotos" - e tres sitios dentro da zona mineira -en adiante denominados xacemento mineiro de "sitios remotos" (Fig. 2A). Dous dos mineiros mineiros. os xacementos están situados nun bosque secundario preto das cidades de Boca Colorado e La Bellinto, e un xacemento mineiro está situado nun bosque antigo intacto na Conservación de Los Amigos.n Concesión. Nótese que nas minas de Boca Colorado e Laberinto da mina prodúcese con frecuencia vapor de mercurio liberado pola combustión da amalgama de mercurio e ouro, pero descoñécese a localización exacta e a cantidade xa que estas actividades adoitan ser informais e clandestinas;combinaremos a minería e o mercurio. A combustión de aliaxes denomínase colectivamente como "actividade ASGM". En cada sitio, instalamos mostradores de sedimentos tanto na estación seca como na estación chuviosa en claros (áreas de deforestación completamente desprovistas de plantas leñosas) e baixo copas de árbores (bosque). áreas) para un total de tres eventos estacionais (cada un de 1-2 meses de duración) ) A deposición húmida e a caída de penetración recolléronse por separado, e despregáronse mostradores de aire pasivos no espazo aberto para recoller GEM. Ao ano seguinte, baseándose na alta deposición taxas medidas no primeiro ano, instalamos colectores en seis parcelas forestais adicionais nos Amigos.
Os mapas dos cinco puntos de mostraxe móstranse como círculos amarelos. Dous xacementos (Boca Manu, Chilive) están situados en zonas afastadas da minería artesanal de ouro, e tres xacementos (Los Amigos, Boca Colorado e Laberinto) están situados en zonas afectadas pola explotación mineira. , coas cidades mineiras mostradas como triángulos azuis. A ilustración mostra unha zona típica de bosques e deforestación remota afectada pola explotación mineira. En todas as figuras, a liña discontinua representa a liña divisoria entre os dous sitios remotos (esquerda) e os tres sitios afectados pola minería ( dereita).B Concentracións de mercurio elemental gasoso (GEM) en cada sitio na estación seca de 2018 (n = 1 mostra independente por sitio; símbolos cadrados) e estación húmida (n = 2 mostras independentes; símbolos cadrados).C Concentracións totais de mercurio en precipitacións recollidas en áreas de bosque (parcela de caixa verde) e de deforestación (parcela de caixa marrón) durante a estación seca de 2018. Para todas as parcelas de caixa, as liñas representan medianas, as caixas mostran Q1 e Q3, os bigotes representan 1,5 veces o intervalo intercuartílico (n =5 mostras independentes por sitio forestal, n = 4 mostras independentes por mostra do lugar de deforestación).D Concentracións totais de mercurio nas follas recollidas da copa de Ficus insipida e Inga feuillei durante a estación seca de 2018 (eixe esquerdo;símbolos cadrados verde escuro e triángulo verde claro, respectivamente) e de lixo a granel no chan (eixe dereito; símbolos de círculo verde oliva). Os valores móstranse como media e desviación estándar (n = 3 mostras independentes por sitio para follas vivas, n = 1 mostra independente para lixo).E Concentracións totais de mercurio na terra vexetal (superior 0-5 cm) recollidas en áreas de bosque (parcela de caixa verde) e de deforestación (parcela de caixa marrón) durante a estación seca de 2018 (n = 3 mostras independentes por sitio). ).Os datos doutras estacións móstranse na figura 1.S1 e S2.
As concentracións de mercurio atmosférico (GEM) estaban en liña coas nosas previsións, con valores altos en torno á actividade de ASGM, especialmente nas cidades que queiman amalgama de Hg e ouro, e valores baixos en áreas afastadas das áreas mineiras activas (Fig. 2B). áreas remotas, as concentracións de GEM están por debaixo da concentración de fondo media global no hemisferio sur de aproximadamente 1 ng m-326. En cambio, as concentracións de GEM nas tres minas foron 2-14 veces máis altas que nas minas remotas, e as concentracións nas minas próximas ( ata 10,9 ng m-3) eran comparables aos das áreas urbanas e urbanas, e ás veces superaban os de EE. UU., Zonas Industriais de China e Corea 27. Este patrón GEM en Madre de Dios é consistente coa queima de amalgama de mercurio e ouro como a principal fonte de mercurio atmosférico elevado nesta remota rexión amazónica.
Aínda que as concentracións de GEM nos claros rastrexaban a proximidade á minería, as concentracións totais de mercurio nas fervenzas penetrantes dependían da proximidade á minaría e á estrutura da copa forestal. Este modelo suxire que as concentracións de GEM por si soas non predicen onde se depositará o mercurio elevado na paisaxe. Medimos o máis alto. concentracións de mercurio en bosques maduros intactos dentro da área mineira (Fig. 2C). Os Amigos Conservation Conservation tivo as concentracións medias máis altas de mercurio total na estación seca (rango: 18-61 ng L-1) informadas na literatura e foi comparable. a niveis medidos en lugares contaminados pola extracción de cinabrio e a combustión industrial de carbón.Diferenza, 28 en Guizhou, China. Segundo o noso coñecemento, estes valores representan os fluxos de mercurio máximos anuais calculados utilizando as concentracións de mercurio da estación seca e húmida e as taxas de precipitación (71 µg m-2 ano-1; Táboa complementaria 1). Os outros dous xacementos mineiros non tiñan niveis elevados de mercurio total en comparación cos lugares remotos (rango: 8-31 ng L-1; 22-34 µg m-2 ano-1). Con excepción de Hg, só aluminio e O manganeso tiña un elevado rendemento na zona mineira, probablemente debido á limpeza de terreos relacionados coa minería;todos os demais elementos principais e oligoelementos medidos non variaron entre a minería e as áreas remotas (Ficheiro de datos suplementarios 1), un achado consistente coa dinámica do mercurio das follas 29 e a combustión da amalgama ASGM, en lugar do po no aire, como a principal fonte de mercurio na caída penetrante. .
Ademais de servir como adsorbentes para o mercurio en partículas e gasosos, as follas das plantas poden absorber e integrar directamente o GEM nos tecidos30,31. -0,22 µg g−1) medidos en follas vivas de dosel dos tres sitios mineiros superaron os valores publicados para os bosques temperados, boreais e alpinos de América do Norte, Europa e Asia, así como outros bosques amazónicos de América do Sur, situado en América do Sur.Áreas remotas e fontes puntuais próximas 32, 33, 34. As concentracións son comparables ás indicadas para o mercurio foliar nos bosques mixtos subtropicais de China e os bosques atlánticos do Brasil (Fig. 2D)32,33,34.Seguindo o modelo GEM, a máis alta as concentracións totais de mercurio no lixo a granel e as follas de copa foron medidas en bosques secundarios dentro da área mineira. Non obstante, os fluxos de mercurio de residuos estimados foron máis altos no bosque primario intacto da mina Los Amigos, probablemente debido á maior masa de residuos. informou a Amazonia peruana 35 polo Hg medido na camada (media entre as estacións húmidas e secas) (Fig. 3A). Esta entrada suxire que a proximidade ás áreas mineiras e a cuberta das copas de árbores son contribuíntes significativos ás cargas de mercurio na ASGM nesta rexión.
Os datos móstranse no bosque A e na área de deforestación B. As áreas deforestadas de Los Amigos son claros de estacións de campo que constitúen unha pequena parte do terreo total. Os fluxos móstranse con frechas e exprésanse en µg m-2 ano-1. Para o arriba de 0-5 cm de chan, as piscinas móstranse como círculos e exprésanse en μg m-2. A porcentaxe representa a porcentaxe de mercurio presente na piscina ou fluxo en forma de metilmercurio. Concentracións medias entre estacións secas (2018 e 2019) e estacións chuviosas (2018) para o mercurio total mediante precipitacións, precipitacións a granel e lixo, para estimacións de escala das cargas de mercurio. Os datos do metilmercurio baséanse na estación seca de 2018, o único ano para o que se mediron. Consulte "Métodos". para obter información sobre a agrupación e os cálculos de fluxo.C Relación entre a concentración total de mercurio e o índice de superficie foliar en oito parcelas de Los Amigos Conservation Conservation, baseada na regresión de mínimos cadrados ordinarios.D Relación entre a concentración total de mercurio na precipitación e todoA concentración de mercurio do solo na superficie para os cinco sitios en rexións de bosque (círculos verdes) e de deforestación (triángulos marróns), segundo a regresión de mínimos cadrados ordinarias (as barras de erro mostran a desviación estándar).
Usando datos de precipitación e lixo a longo prazo, puidemos escalar as medicións de penetración e contido de mercurio do lixo das tres campañas para proporcionar unha estimación do fluxo anual de mercurio atmosférico para a Concesión de Conservación de Los Amigos (penetración + cantidade de lixo + precipitación) para unha estimación preliminar. Descubrimos que os fluxos de mercurio atmosférico nas reservas forestais adxacentes á actividade de MAPE eran máis de 15 veces superiores aos das áreas deforestadas circundantes (137 fronte a 9 µg Hg m-2 ano-1; Figura 3 A,B). A estimación dos niveis de mercurio en Los Amigos supera os fluxos de mercurio previamente informados preto de fontes puntuais de mercurio nos bosques de América do Norte e Europa (por exemplo, a queima de carbón) e é comparable aos valores da China industrial 21,36. En total, aproximadamente 94 O % da deposición total de mercurio nos bosques protexidos dos Amigos prodúcese por deposición seca (penetración + lixo – precipitación de mercurio), unha contribución moi superior á da maioría dos outros bosques.Estes resultados destacan os niveis elevados de mercurio que entra nos bosques por deposición seca procedente de ASGM e a importancia da copa forestal na eliminación do mercurio derivado da ASGM da atmosfera. a actividade non é exclusiva do Perú.
Pola contra, as áreas deforestadas nas áreas mineiras presentan niveis de mercurio máis baixos, principalmente por fortes precipitacións, con pouca entrada de mercurio por caídas e lixo. As concentracións medias (rango: 1,5-9,1 ng L-1) de mercurio total nas precipitacións a granel da estación seca foron máis baixas que os valores comunicados anteriormente nos Adirondacks de Nova York37 e foron xeralmente inferiores ás das rexións remotas da Amazonia38. Polo tanto, a entrada de precipitación a granel de Hg foi menor (8,6-21,5 µg Hg m-2 ano-1) na área deforestada adxacente en comparación co GEM, os patróns de caída e concentración de lixo do lugar mineiro, e non reflicte a proximidade á explotación mineira. .Debido a que a ASGM require a deforestación,2,3 as áreas despexadas onde se concentran as actividades mineiras teñen menores aportes de mercurio pola deposición atmosférica que as áreas boscosas próximas, aínda que as emisións directas non atmosféricas de ASGM (comos derrames ou residuos de mercurio elemental) son susceptibles de ser moi elevados.Alta 22.
Os cambios nos fluxos de mercurio observados na Amazonia peruana son impulsados por grandes diferenzas dentro e entre sitios durante a estación seca (bosque e deforestación) (Fig. 2). fluxos de Hg baixos durante a estación de choivas (figura complementaria 1). Esta diferenza estacional (figura 2B) pode deberse á maior intensidade de minería e produción de po na estación seca. O aumento da deforestación e a redución das precipitacións durante as estacións secas poden aumentar o po. produción, aumentando así a cantidade de partículas atmosféricas que absorben o mercurio. A produción de mercurio e po durante a estación seca pode contribuír aos patróns de fluxo de mercurio dentro da deforestación en comparación coas áreas boscosas da Concesión de Conservación de Los Amigos.
Como os aportes de mercurio procedentes de MAPE na Amazonia peruana se depositan nos ecosistemas terrestres principalmente a través das interaccións coa copa forestal, probamos se unha maior densidade de copa arbórea (é dicir, índice de superficie foliar) levaría a maiores aportes de mercurio. No bosque intacto dos Amigos. Concesión de Conservación, recollemos caída de caída de 7 parcelas forestais con diferentes densidades de copa. Descubrimos que o índice de área foliar era un forte predictor da entrada total de mercurio durante o outono, e a concentración media total de mercurio durante o outono aumentou co índice de área foliar (Fig. 3C). ).Moitas outras variables tamén afectan a entrada de mercurio a través da caída, incluíndo a idade das follas34, a rugosidade das follas, a densidade estomática, a velocidade do vento39, a turbulencia, a temperatura e os períodos pre-secos.
En consonancia coas taxas de deposición de mercurio máis altas, o chan vexetal (0-5 cm) do sitio forestal Los Amigos tivo a maior concentración total de mercurio (140 ng g-1 na estación seca de 2018; Fig. 2E). Ademais, as concentracións de mercurio foron enriquecido en todo o perfil vertical medido do solo (rango 138-155 ng g-1 a unha profundidade de 45 cm; Fig. 3 complementaria). O único sitio que presentou altas concentracións de mercurio no solo superficial durante a estación seca de 2018 foi un sitio de deforestación preto unha cidade mineira (Boca Colorado). Neste lugar, formulamos a hipótese de que as concentracións extremadamente altas poden deberse á contaminación localizada de mercurio elemental durante a fusión, xa que as concentracións non aumentaron en profundidade (>5 cm). A fracción da deposición de mercurio atmosférico. perdidas ao escapar do solo (é dicir, o mercurio liberado á atmosfera) debido á cobertura da copa tamén pode ser moito menor nas áreas forestadas que nas áreas deforestadas40, o que suxire que unha proporción importante de mercurio se deposita para a conservación.A área permanece no solo. As piscinas totais de mercurio do solo no bosque primario da Conservación de Conservación Los Amigos eran de 9100 μg Hg m-2 nos primeiros 5 cm e máis de 80.000 μg Hg m-2 nos primeiros 45 cm.
Dado que as follas absorben principalmente o mercurio atmosférico, en lugar do mercurio do solo,30,31 e despois transportan este mercurio ao chan caendo, é posible que a alta taxa de deposición de mercurio impulse os patróns observados no solo. Atopamos unha forte correlación entre o total medio. as concentracións de mercurio na vexetal e as concentracións de mercurio total en todas as áreas forestais, mentres que non houbo relación entre o mercurio da capa vexetal e as concentracións de mercurio total nas precipitacións intensas en áreas deforestadas (Fig. 3D). fluxos totais de mercurio en áreas boscosas, pero non en áreas de deforestación (charcas de mercurio da terra vexetal e fluxos totais de mercurio de precipitación total).
Case todos os estudos sobre a contaminación terrestre por mercurio asociada á ASGM limitáronse a medir o mercurio total, pero as concentracións de metilmercurio determinan a biodisponibilidade do mercurio e a posterior acumulación e exposición de nutrientes. Nos ecosistemas terrestres, o mercurio é metilado por microorganismos en condicións anóxicas41,42, polo que é En xeral, crese que os solos das terras altas teñen concentracións máis baixas de metilmercurio. Non obstante, por primeira vez, rexistramos concentracións medibles de MeHg en solos amazónicos preto dos ASGM, o que suxire que as concentracións elevadas de MeHg esténdense máis aló dos ecosistemas acuáticos e nos ambientes terrestres dentro destas áreas afectadas pola ASGM. , incluídos os que están mergullados durante a época de chuvias.Solo e aqueles que permanecen secos durante todo o ano. As concentracións máis altas de metilmercurio na capa superior do solo durante a estación seca de 2018 producíronse en dúas áreas forestais da mina (Boca Colorado e Reserva Los Amigos; 1,4 ng MeHg g−1, 1,4% Hg como MeHg). e 1,1 ng MeHg g−1, respectivamente, a 0,79% de Hg (como MeHg). Dado que estas porcentaxes de mercurio en forma de metilmercurio son comparables a outras localizacións terrestres en todo o mundo (figura complementaria 4), as altas concentracións de metilmercurio parecen deberase á alta entrada de mercurio total e ao alto almacenamento de mercurio total no chan, en lugar da conversión neta do mercurio inorgánico dispoñible en metilmercurio (figura complementaria 5). Os nosos resultados representan as primeiras medicións de metilmercurio en solos próximos a ASGM na Amazonia peruana. Segundo Outros estudos informaron unha maior produción de metilmercurio en paisaxes inundadas e áridas43,44 e esperamos maiores concentracións de metilmercurio nos bosques próximos, estacionais e humidais permanentes que experimentan.cargas similares de mercurio.Aínda que o metilmercurio aínda está por determinar se existe un risco de toxicidade para a fauna terrestre preto das actividades de extracción de ouro, pero estes bosques próximos ás actividades de ASGM poden ser puntos quentes para a bioacumulación de mercurio nas redes tróficas terrestres.
A implicación máis importante e novedosa do noso traballo é documentar o transporte de grandes cantidades de mercurio aos bosques adxacentes á MAPE. Os nosos datos suxiren que este mercurio está dispoñible nas redes tróficas terrestres e móvese por elas. Ademais, cantidades significativas de mercurio almacénanse na biomasa e os solos e é probable que se liberen co cambio de uso da terra4 e os incendios forestais45,46. O sueste amazónico peruano é un dos ecosistemas de taxóns de vertebrados e insectos máis bioloxicamente diversos da Terra. Alta complexidade estrutural dentro do antigo tropical intacto. bosques promove a biodiversidade de aves48 e proporciona nichos para unha ampla gama de especies que habitan os bosques49. Como resultado, máis do 50% da área de Madre de Dios está designada como terra protexida ou reserva nacional50.Presión internacional para controlar a actividade ilegal de MAPE no A Reserva Nacional Tambopata creceu significativamente durante a última década, o que levou a unha importante acción coercitiva (Operación Mercurio) por parte do goberno peruano.en 2019.Non obstante, os nosos descubrimentos suxiren que a complexidade dos bosques que subxacen á biodiversidade amazónica fai que a rexión sexa moi vulnerable á carga e almacenamento de mercurio en paisaxes con aumento das emisións de mercurio relacionadas coa ASGM, o que leva a fluxos globais de mercurio a través da auga.A medición máis alta da cantidade informada baséase nas nosas estimacións preliminares de fluxos elevados de mercurio de lixo en bosques intactos preto de ASGM. Aínda que as nosas investigacións tiveron lugar en bosques protexidos, o patrón de aporte e retención de mercurio elevado aplicaríase a calquera bosque primario antigo. preto da actividade MAPE, incluídas as zonas tampón, polo que estes resultados son consistentes cos bosques protexidos e non protexidos.Os bosques protexidos son similares. Polo tanto, os riscos da MAPE para as paisaxes de mercurio non só están relacionados coa importación directa de mercurio a través de emisións atmosféricas, vertidos e residuos, senón tamén coa capacidade da paisaxe para capturar, almacenar e converter o mercurio en máis biodisponible. formas.relacionado co potencial.metilmercurio, que amosa efectos diferenciais nas piscinas globais de mercurio e na fauna terrestre en función da cuberta forestal preto da explotación mineira.
Ao secuestrar o mercurio atmosférico, os bosques intactos próximos á minería de ouro artesanal e a pequena escala poden reducir os riscos de mercurio para os ecosistemas acuáticos próximos e os depósitos de mercurio atmosférico global. ecosistemas a través de incendios forestais, escape e/ou escorrentía45, 46, 51, 52, 53.Na Amazonia peruana utilízanse anualmente unhas 180 toneladas de mercurio na ASGM54, das cales preto dunha cuarta parte é emitida á atmosfera55, dada a Concesión de Conservación. en Los Amigos. Esta área é aproximadamente 7,5 veces a superficie total de terreos protexidos e reservas naturais da rexión de Madre de Dios (uns 4 millóns de hectáreas), que ten a maior proporción de terreos protexidos en calquera outra provincia peruana, e estes grandes superficies de terreo forestal intacto.Parcialmente fóra do radio de deposición de MAPE e mercurio. Polo tanto, o secuestro de mercurio nos bosques intactos non é suficiente para evitar que o mercurio derivado da MAPE entre en piscinas de mercurio atmosférico rexionais e mundiais, o que suxire a importancia de reducir as emisións de mercurio da MAPE. O destino de grandes cantidades de o mercurio almacenado nos sistemas terrestres está influenciado en gran medida polas políticas de conservación. As decisións futuras sobre como xestionar os bosques intactos, especialmente nas áreas próximas á actividade de MAPE, teñen, polo tanto, implicacións para a mobilización e a biodisponibilidade do mercurio agora e nas próximas décadas.
Aínda que os bosques puidesen secuestrar todo o mercurio liberado nos bosques tropicais, non sería unha panacea para a contaminación por mercurio, xa que as redes tróficas terrestres tamén poden ser vulnerables ao mercurio. Sabemos moi pouco sobre as concentracións de mercurio na biota dentro destes bosques intactos, pero estes primeiros. As medicións dos depósitos terrestres de mercurio e do metilmercurio no solo suxiren que niveis elevados de mercurio no solo e altos niveis de metilmercurio poden aumentar a exposición dos que viven nestes bosques.Riscos para consumidores de alto grao nutricional.Os datos de estudos anteriores sobre a bioacumulación de mercurio terrestre en bosques temperados descubriron que as concentracións de mercurio no sangue nas aves se correlacionan coas concentracións de mercurio nos sedimentos, e as aves cantoras que comen alimentos derivados integramente da terra poden presentar concentracións de mercurio elevadas 56,57. Asóciase unha exposición elevada ao mercurio nas aves cantoras cun rendemento reprodutivo e éxito reducidos, unha supervivencia reducida da descendencia, un desenvolvemento prexudicado, cambios de comportamento, estrés fisiolóxico e mortalidade58,59.Se este modelo é válido para a Amazonia peruana, os altos fluxos de mercurio que se producen nos bosques intactos poderían levar a altas concentracións de mercurio. en aves e noutra biota, con posibles efectos adversos. Isto é especialmente preocupante porque a rexión é un foco de biodiversidade global60. Estes resultados subliñan a importancia de evitar que a minería de ouro artesanal e a pequena escala teña lugar dentro das áreas protexidas nacionais e das zonas de amortiguamento que rodean. eles.Formalización de actividades ASGMes15,16 pode ser un mecanismo para garantir que non se exploten os terreos protexidos.
Para avaliar se o mercurio depositado nestas zonas boscosas está entrando na rede trófica terrestre, medimos as plumas da cola de varias aves cantoras residentes da Reserva Los Amigos (afectadas pola explotación mineira) e da Estación Biolóxica Cocha Cashu (aves vellas non afectadas).concentración total de mercurio. bosque de crecemento), a 140 km do noso sitio de mostraxe de Bokamanu máis río arriba. Para as tres especies nas que se tomaron mostras de varios individuos en cada sitio, o Hg foi elevado nas aves de Los Amigos en comparación con Cocha Cashu (Fig. 4). o patrón persistiu independentemente dos hábitos de alimentación, xa que a nosa mostra incluíu o anti-comedor do sotobosque Myrmotherula axillaris, o anti-comedor seguido de formigas Phlegopsis nigromaculata e o comedor de froitas Pipra fasciicauda (1,8 [n = 10] fronte a 0,9 μg g− 1). [n = 2], 4,1 [n = 10] fronte a 1,4 μg g-1 [n = 2], 0,3 [n = 46] fronte a 0,1 μg g-1 [n = 2]).Dos 10 Phlegopsis nigromaculata individuos tomados como mostra en Los Amigos, 3 superaron EC10 (concentración efectiva para unha redución do 10 % do éxito reprodutivo), 3 superaron EC20, 1 superou EC30 (ver criterios EC en Evers58) e ningunha Cocha individual Calquera especie de Cashu supera EC10. achados, con concentracións medias de mercurio 2-3 veces máis altas en aves cantoras de bosques protexidos adxacentes á actividade de MAPE,e concentracións individuais de mercurio ata 12 veces superiores, suscitan preocupacións de que a contaminación por mercurio procedente de ASGM poida entrar nas redes tróficas terrestres.Estes resultados subliñan a importancia de previr a actividade de MAPE nos parques nacionais e as súas zonas tampón circundantes.
Os datos foron recollidos nas Concesións de Conservación Los Amigos (n = 10 para Myrmotherula axillaris [invertívoro do sotobosque] e Phlegopsi nigromaculata [invertívoro seguido da formiga], n = 46 para Pipra fasciicauda [fruxívoro]; símbolo do triángulo vermello) e lugares remotos en Cocha. Estación Biolóxica de Kashu (n = 2 por especie; símbolos do círculo verde).Móstrase que as concentracións efectivas (EC) reducen o éxito reprodutivo nun 10 %, 20 % e 30 % (ver Evers58).Fotos de aves modificadas de Schulenberg65.
Desde 2012, a extensión da ASGM na Amazonia peruana aumentou máis dun 40% nas áreas protexidas e un 2,25 ou máis nas áreas non protexidas. O uso continuado de mercurio na minería de ouro artesanal e a pequena escala pode ter efectos devastadores sobre a vida salvaxe. que habitan estes bosques.Aínda que os mineiros deixan de usar mercurio inmediatamente, os efectos deste contaminante nos solos poden durar séculos, co potencial de aumentar as perdas derivadas da deforestación e dos incendios forestais61,62. Así, a contaminación por mercurio derivada da ASGM pode ter unha longa duración. efectos sobre a biota dos bosques intactos adxacentes á MAPE, riscos actuais e futuros a través das liberacións de mercurio en bosques vellos con maior valor de conservación.e reactivación para maximizar o potencial de contaminación. O noso descubrimento de que a biota terrestre pode estar en risco considerable de contaminación por mercurio pola MAPE debería dar un impulso adicional aos esforzos continuados para reducir as emisións de mercurio procedentes da MAPE. Estes esforzos inclúen unha variedade de enfoques, desde a captura de mercurio relativamente sinxela. sistemas de destilación a investimentos económicos e sociais máis desafiantes que formalizarán a actividade e reducirán os incentivos económicos para a ASGM ilegal.
Temos cinco estacións dentro de 200 km do río Madre de Dios. Seleccionamos lugares de mostraxe en función da súa proximidade á actividade intensiva de MAPE, aproximadamente a 50 km entre cada lugar de mostraxe, accesibles a través do río Madre de Dios (Fig. 2A). seleccionaron dous sitios sen minería (Boca Manu e Chilive, aproximadamente a 100 e 50 km de ASGM, respectivamente), en adiante denominados "xacementos remotos". dous xacementos mineiros en bosque secundario preto das localidades de Boca Colorado e Laberinto, e un xacemento mineiro en bosque primario intacto. de amalgama de mercurio e ouro é frecuente, pero a localización exacta e a cantidade descoñécense xa que estas actividades adoitan ser ilegais e clandestinas;combinaremos a minería e o mercurio A combustión de aliaxes denomínase colectivamente como "actividade ASGM". baixo copas de árbores (zonas forestais), instaláronse mostradores de sedimentos en cinco sitios e en xaneiro de 2019) para recoller a deposición húmida (n = 3) e a caída de penetración (n = 4), respectivamente. As mostras de precipitación recolléronse durante catro semanas no durante o segundo ano de mostraxe da estación seca (xullo e agosto de 2019), instalamos colectores (n = 4) en seis parcelas forestais adicionais en Los Amigos durante cinco semanas, en base ao altas taxas de deposición medidas no primeiro ano. Hai un total de 7 parcelas forestais e 1 de deforestación para Los Amigos. A distancia entre as parcelas era de 0,1 a 2,5 km. Recollimos un waypoint GPS por parcela utilizando un GPS portátil Garmin.
Implementamos mostradores de aire pasivos para mercurio en cada un dos nosos cinco lugares durante a estación seca de 2018 (xullo-agosto de 2018) e a estación chuviosa de 2018 (decembro de 2018-xaneiro de 2019) durante dous meses (PAS). Improgouse un mostrador PAS por sitio durante a estación seca e dous mostradores de PAS foron despregados durante a estación de choivas. O PAS (desenvolvido por McLagan et al. 63) recolle mercurio elemental gasoso (GEM) por difusión pasiva e adsorción nun adsorbente de carbono impregnado de xofre (HGR-AC) a través de unha barreira de difusión Radiello©.A barreira de difusión do PAS actúa como barreira contra o paso de especies de mercurio orgánico gasoso;polo tanto, só GEM se adsorbe ao carbono 64.Utilizamos ataduras de plástico para unir o PAS a un poste a aproximadamente 1 m sobre o chan.Todos os tomadores de mostras foron selados con parafilm ou almacenados en bolsas de plástico de dobre capa resellables antes e despois da implantación. recolleron os brancos de campo e os PAS en branco de viaxe para avaliar a contaminación introducida durante a toma de mostras, o almacenamento no campo, o almacenamento no laboratorio e o transporte da mostra.
Durante a implantación dos cinco sitios de mostraxe, colocamos tres colectores de precipitación para análise de mercurio e dous colectores para outras análises químicas, e catro colectores de paso para análise de mercurio no lugar de deforestación.colector, e dous colectores para outras análises químicas. Os colectores están a un metro de distancia entre si. Teña en conta que, aínda que temos un número constante de colectores instalados en cada lugar, durante algúns períodos de recollida temos mostras de menor tamaño debido ás inundacións do lugar, a interferencia cos colectores e fallos de conexión entre tubos e botellas de recollida. En cada sitio de bosque e deforestación, un colector para a análise de mercurio contiña unha botella de 500 ml, mentres que o outro contiña unha botella de 250 ml;todos os demais colectores para análises químicas contiñan unha botella de 250 ml. Estas mostras mantivéronse refrixeradas ata que non se conxelan, despois enviáronse aos Estados Unidos con xeo e despois mantivéronse conxeladas ata a súa análise. O colector para a análise de mercurio consiste nun funil de vidro pasado. a través dun novo tubo de polímero de bloque de estireno-etileno-butadieno-estireno (C-Flex) cunha nova botella de tereftalato de polietileno Ester copoliéster glicol (PETG) cun bucle que actúa como bloqueo de vapor. Durante a súa implantación, acidificáronse todas as botellas de PETG de 250 mL. con 1 ml de ácido clorhídrico (HCl) de calidade de metal traza e todas as botellas de PETG de 500 ml acidificáronse con HCl de grao de metal traza de 2 ml. O colector para outras análises químicas consiste nun embudo de plástico conectado a unha botella de polietileno mediante un novo tubo C-Flex con un bucle que actúa como un bloqueo de vapor. Todos os embudos de vidro, os funís de plástico e as botellas de polietileno foron lavados con ácido antes do despregamento.ples o máis frío posible ata o regreso aos Estados Unidos, e despois almacenáronse as mostras a 4 °C ata a súa análise. Estudos anteriores que utilizaron este método mostraron recuperacións do 90-110 % para os brancos de laboratorio por debaixo do límite de detección e picos estándar37.
En cada un dos cinco sitios, recollemos follas como follas de dosel, collemos mostras de follas, lixo fresco e lixo a granel utilizando o protocolo de mans limpas e mans sucias (Método EPA 1669). Todas as mostras foron recollidas baixo unha licenza de recollida de SERFOR. , Perú, e importado aos Estados Unidos baixo unha licenza de importación do USDA. Recollimos follas de dosel de dúas especies de árbores atopadas en todos os sitios: unha especie de árbore emerxente (Ficus insipida) e unha árbore de tamaño medio (Inga feuilleei). de copas de árbores usando o tirachinas Notch Big Shot durante a estación seca de 2018, a estación de choivas de 2018 e a estación seca de 2019 (n = 3 por especie). ramas a menos de 2 m sobre o chan durante a estación seca de 2018, a estación chuviosa de 2018 e a estación seca de 2019. En 2019, tamén recollemos mostras de follas (n = 1) de 6 parcelas forestais adicionais en Los Amigos. lixo fresco ("litter a granel") en cestas de plástico forradas de malla(n = 5) durante a estación de chuvias de 2018 nos cinco sitios forestais e durante a estación seca de 2019 na parcela de Los Amigos (n = 5). Teña en conta que, aínda que instalamos un número constante de cestos en cada sitio, durante algúns períodos de recollida. , o noso tamaño da mostra foi menor debido ás inundacións do lugar e á interferencia humana cos colectores. Todos os cestos de lixo colócanse a menos dun metro do colector de auga. Recollimos lixo a granel como mostras de lixo terrestre durante a estación seca de 2018, a estación chuviosa de 2018 e a estación seca de 2019. Durante a estación seca de 2019, tamén recollemos unha gran cantidade de lixo en todas as nosas parcelas de Los Amigos. Refrixeramos todas as mostras de follas ata que puidesen conxelarse nun conxelador e despois enviamos a EE. UU. con xeo. e despois almacénase conxelado ata o seu procesamento.
Recollimos mostras de solo por triplicado (n = 3) dos cinco sitios (aberto e de copa) e da parcela Los Amigos durante a estación seca de 2019 durante os tres eventos estacionais. Todas as mostras de solo foron recollidas a menos dun metro do colector de precipitacións. recollemos mostras de solo como terra vexetal debaixo da capa de lixo (0-5 cm) utilizando unha toma de mostras de solo. Ademais, durante a estación seca de 2018, recollemos núcleos de solo de ata 45 cm de profundidade e dividímolos en cinco segmentos de profundidade. En Laberinto puidemos Recollemos só un perfil de solo porque o nivel freático está preto da superficie do solo. Recollimos todas as mostras mediante o protocolo de mans limpas e sucias (Método EPA 1669). Refrixeramos todas as mostras de solo ata que puidesen conxelarse cun conxelador e despois enviamos. en xeo aos Estados Unidos, e despois almacénase conxelado ata o procesamento.
Use niños de néboa establecidos ao amencer e ao atardecer para capturar aves durante as horas máis frescas do día. Na Reserva Los Amigos, colocamos cinco niños de néboa (1,8 × 2,4) en nove lugares. Na Estación Bio de Cocha Cashu, colocamos 8 a 10 niños de néboa (12 x 3,2 m) en 19 lugares. En ambos sitios, recollemos a primeira pluma central da cola de cada ave ou, se non, a seguinte pluma máis antiga. Almacenamos as plumas en bolsas Ziploc limpas ou sobres de manila con silicona. rexistros fotográficos e medicións morfométricas para identificar especies segundo Schulenberg65. Ambos estudos foron apoiados pola SERFOR e o permiso do Animal Research Council (IACUC). e a Estación Biolóxica Cocha Cashu (Myrmotherula axillaris, Phlegopsis nigromaculata, Pipra fasciicauda).
Para determinar o Índice de área foliar (LAI), os datos lidar recolléronse mediante o GatorEye Unmanned Aerial Laboratory, un sistema aéreo non tripulado de fusión de sensores (consulte www.gatoreye.org para máis detalles, tamén dispoñible na ligazón "2019 Peru Los Friends" June" ) 66.O lidar foi recollido en Los Amigos Conservation Conservation en xuño de 2019, cunha altitude de 80 m, unha velocidade de voo de 12 m/s e unha distancia de 100 m entre rutas adxacentes, polo que a taxa de cobertura de desvío lateral chegou a 75. %.A densidade de puntos distribuídos sobre o perfil forestal vertical supera os 200 puntos por metro cadrado.A área de voo superponse con todas as áreas de mostraxe de Los Amigos durante a estación seca de 2019.
Cuantificamos a concentración total de Hg dos GEM recollidos por PAS mediante espectroscopia de desorción térmica, fusión e absorción atómica (Método USEPA 7473) usando un instrumento Hydra C (Teledyne, CV-AAS). Material de referencia estándar 3133 (NIST) (solución estándar de Hg, 10,004 mg g-1) cun límite de detección de 0,5 ng Hg. Realizamos verificación de calibración continua (CCV) usando NIST SRM 3133 e estándares de control de calidade (QCS) usando NIST 1632e (carbón bituminoso, 135,1 mg g-1).Dividimos cada mostra nun barco diferente, colocámola entre dúas finas capas de carbonato de sodio (Na2CO3) en po e cubrimos cunha fina capa de hidróxido de aluminio (Al(OH) 3) po67.Medimos o contido total de HGR-AC de cada mostra para eliminar calquera falta de homoxeneidade na distribución de Hg no adsorbente HGR-AC. Polo tanto, calculamos a concentración de mercurio para cada mostra en función da suma do mercurio total medida por cada embarcación e otodo o contido de sorbente HGR-AC no PAS. Dado que só se recolleu unha mostra de PAS de cada lugar para medir a concentración durante a estación seca de 2018, o control e garantía de calidade do método realizouse agrupando as mostras con brancos de procedementos de seguimento, patróns internos e matriz. -criterios coincidentes. Durante a estación de chuvias de 2018, repetimos as medicións das mostras PAS. Os valores consideráronse aceptables cando a diferenza porcentual relativa (RPD) do CCV e as medicións de patróns coincidentes con matriz estaban ambas dentro do 5% do aceptable. valor e todos os espazos en branco de procedemento estaban por debaixo do límite de detección (BDL). Corriximos o mercurio total medido en PAS utilizando concentracións determinadas a partir de brancos de campo e de viaxe (0,81 ± 0,18 ng g-1, n = 5). Calculamos GEM concentracións utilizando a masa total de mercurio adsorbido corrixida en branco dividida polo tempo de implantación e a taxa de mostraxe (cantidade de aire para eliminar o mercurio gasoso por unidade de tempo;0,135 m3 día-1)63,68, axustado para a temperatura e o vento de World Weather Online Medidas medias de temperatura e vento obtidas para a rexión de Madre de Dios68. O erro estándar informado para as concentracións de GEM medidas baséase no erro dun estándar externo. executar antes e despois da mostra.
Analizamos mostras de auga para determinar o contido total de mercurio mediante oxidación con cloruro de bromo durante polo menos 24 horas, seguido de redución de cloruro estannoso e análise de purga e trampa, espectroscopia de fluorescencia atómica de vapor frío (CVAFS) e separación por cromatografía de gases (GC) (método EPA). 1631 do Tekran 2600 Automatic Total Mercury Analyzer, Rev. E).Realizamos CCV nas mostras da estación seca de 2018 utilizando estándares de mercurio acuoso certificados por Ultra Scientific (10 μg L-1) e verificación de calibración inicial (ICV) usando material de referencia certificado por NIST 1641D (mercurio en auga, 1,557 mg kg-1) cun límite de detección de 0,02 ng L-1. Para as mostras da estación húmida de 2018 e da estación seca de 2019, utilizamos o estándar de mercurio total de Brooks Rand Instruments (1,0 ng L-1). ) para calibración e CCV e o multielemento SPEX Centriprep de espectrometría de masas por plasma de acoplamento inductivo (ICP-MS) para a solución estándar 2 A de ICV cun límite de detección de 0,5 ng L-1. Todos os patróns recuperáronse dentro do 15 % dos valores aceptables. Campoos brancos d, os brancos de dixestión e os brancos analíticos son todos BDL.
Liofilizamos mostras de solo e follas durante cinco días. Homoxeneizamos as mostras e analizámolas para o mercurio total mediante descomposición térmica, redución catalítica, fusión, desorción e espectroscopia de absorción atómica (método EPA 7473) nun analizador de mercurio directo Milestone (DMA). -80).Para as mostras da estación seca de 2018, realizamos probas de DMA-80 utilizando o NIST 1633c (cinsa volante, 1005 ng g-1) e o material de referencia certificado polo National Research Council of Canada MESS-3 (sedimento mariño, 91 ng g). -1).Calibración.Usamos NIST 1633c para CCV e MS e MESS-3 para QCS cun límite de detección de 0,2 ng Hg. Para as mostras da estación húmida de 2018 e da estación seca de 2019, calibramos o DMA-80 usando o estándar de mercurio total de Brooks Rand Instruments (1,0). ng L−1).Utilizamos o material de referencia estándar NIST 2709a (solo de San Joaquín, 1100 ng g-1) para CCV e MS e DORM-4 (proteína de peixe, 410 ng g-1) para QCS cun límite de detección de 0,5 ng Hg.Para todas as estacións, analizamos todas as mostras por duplicado e valores aceptados cando o RPD entre as dúas mostras estaba dentro do 10%. As recuperacións medias de todos os estándares e picos da matriz estaban dentro do 10% dos valores aceptables, e todos os espazos en branco foron BDL.Todas as concentracións indicadas son peso seco.
Analizamos o metilmercurio en mostras de auga das tres actividades estacionais, mostras de follas da estación seca de 2018 e mostras de solo das tres actividades estacionais. % de hidróxido de potasio en metanol durante polo menos 48 h a 55 °C durante polo menos 70 h, e solo dixerido por microondas con ácido HNO3 de calidade metálica traza71,72.Analizamos as mostras da estación seca de 2018 mediante a etilación de auga usando tetraetilborato de sodio, purga e trampa e CVAFS nun espectrómetro Tekran 2500 (método EPA 1630). un límite de detección do método de 0,2 ng L-1. Analizamos as mostras da estación seca de 2019 usando tetraetilborato de sodio para a etilación da auga, purga e trampa, CVAFS, GC e ICP-MS nun Agilent 770 (método EPA 1630)73.Utilizamos Patróns de metilmercurio de Brooks Rand Instruments (1 ng L−1) para calibración e CCV cun límite de detección do método de 1 pg. Todos os patróns recuperáronse dentro do 15% dos valores aceptables para todas as estacións e todos os brancos foron BDL.
No noso Laboratorio de Toxicoloxía do Instituto de Biodiversidade (Portland, Maine, EE. UU.), o límite de detección do método foi de 0,001 μg g-1. Calibamos DMA-80 usando DOLT-5 (fígado de cachorro, 0,44 μg g-1), CE-464 (5,24). μg g-1) e NIST 2710a (solo de Montana, 9,888 μg g-1). Usamos DOLT-5 e CE-464 para CCV e QCS.As recuperacións medias para todos os estándares estaban dentro do 5% dos valores aceptables e todos os espazos en branco eran BDL.Todas as réplicas estaban dentro do 15% RPD.Todas as concentracións de mercurio total de plumas indicadas son peso fresco (fw).
Usamos filtros de membrana de 0,45 μm para filtrar mostras de auga para análises químicas adicionais. Analizamos mostras de auga en busca de anións (cloruro, nitrato, sulfato) e catións (calcio, magnesio, potasio, sodio) mediante cromatografía iónica (método EPA 4110B) [USEPA, 2017a] usando un cromatógrafo iónico Dionex ICS 2000. Todos os patróns recuperáronse dentro do 10% dos valores aceptables e todos os brancos foron BDL. Usamos o Thermofisher X-Series II para analizar oligoelementos en mostras de auga mediante espectrometría de masas de plasma acoplado indutivamente. Os patróns de calibración preparáronse mediante a dilución en serie do estándar de auga certificado NIST 1643f. Todos os espazos en branco son BDL.
Todos os fluxos e piscinas que se indican no texto e nas figuras usan valores medios de concentración para as estacións secas e chuviosas. Consulte a táboa complementaria 1 para obter estimacións de piscinas e fluxos (fluxos anuais medios para ambas as estacións) utilizando as concentracións mínimas e máximas medidas durante o período. estacións secas e chuviosas. Calculamos os fluxos de mercurio dos bosques da Concesión de Conservación de Los Amigos como a entrada de mercurio sumada a través de gotas e lixo. e dispoñible en ACCA previa solicitude), calculamos que a precipitación media anual acumulada durante a última década (2009-2018) é de aproximadamente 2500 mm ano-1. Teña en conta que no ano natural de 2018, a precipitación anual está próxima a esta media ( 2468 mm), mentres que os meses máis húmidos (xaneiro, febreiro e decembro) representan preto da metade da precipitación anual (1288 mm de 2468 mm).Polo tanto, usamos a media das concentracións da estación húmida e da estación seca en todos os cálculos de fluxos e piscinas. Isto tamén nos permite considerar non só a diferenza de precipitación entre as estacións húmidas e secas, senón tamén a diferenza nos niveis de actividade de MAPE entre estas dúas estacións. Os valores da literatura dos fluxos anuais de mercurio dos bosques tropicais varían entre a expansión das concentracións de mercurio das estacións secas e chuviosas ou só das estacións secas, ao comparar os nosos fluxos calculados cos valores da literatura, comparamos directamente os nosos fluxos de mercurio calculados, mentres que outro estudo tomou mostras. tanto na estación seca como na estación húmida, e volveu estimar os nosos fluxos usando só as concentracións de mercurio na estación seca cando outro estudo tomou mostras só na estación seca (por exemplo, 74).
Para determinar o contido total anual de mercurio en toda a precipitación, a precipitación a granel e o lixo en Los Amigos, utilizouse a diferenza entre a estación seca (media de todos os sitios de Los Amigos en 2018 e 2019) e a media total da estación chuviosa (media de 2018). concentración de mercurio.Para as concentracións totais de mercurio noutros lugares, empregáronse as concentracións medias entre a estación seca de 2018 e a estación chuviosa de 2018.Para as cargas de metilmercurio utilizáronse datos da estación seca de 2018, o único ano para o que se mediu o metilmercurio. Para estimar os fluxos de mercurio do lixo, utilizamos estimacións da literatura sobre as taxas de lixo e as concentracións de mercurio recollidas das follas dos cestos de lixo a 417 g m-2 ano-1 na Amazonia peruana. Para a piscina de Hg do solo nos 5 cm superiores do solo utilizamos as concentracións medidas de Hg total do solo (estación seca 2018 e 2019, estación chuviosa 2018) e concentracións de MeHg na estación seca de 2018, cunha densidade aparente estimada de 1,25 g cm-3 na Amazonia brasileira75. Só podemos pRealice estes cálculos orzamentarios no noso lugar de estudo principal, Los Amigos, onde están dispoñibles conxuntos de datos de precipitacións a longo prazo e onde a estrutura forestal completa permite o uso de estimacións de lixo recollidas previamente.
Procesamos liñas de voo lidar mediante o fluxo de traballo de posprocesamento multiescala GatorEye, que calcula automaticamente nubes de puntos limpas e produtos ráster, incluídos os modelos de elevación dixitais (DEM) cunha resolución de 0,5 × 0,5 m. Usamos DEM e nubes de puntos lidar limpas (WGS-84, UTM). 19S Meters) como entrada para o fluxo de traballo de GatorEye Leaf Area Density (G-LAD), que calcula estimacións de área foliar calibradas para cada vóxel (m3) (m2) a través do chan na parte superior do dosel cunha resolución de 1 × 1 × 1 m, e o LAI derivado (suma de LAD dentro de cada columna vertical de 1 × 1 m). Despois extráese o valor LAI de cada punto GPS representado.
Realizamos todas as análises estatísticas usando o software estatístico R versión 3.6.176 e todas as visualizacións usando ggplot2.Realizamos probas estatísticas usando un alfa de 0,05.A relación entre dúas variables cuantitativas avaliouse mediante regresión de mínimos cadrados ordinaria.Realizamos comparacións entre sitios usando o proba non paramétrica de Kruskal e proba de Wilcox por pares.
Todos os datos incluídos neste manuscrito pódense atopar na Información complementaria e os ficheiros de datos asociados. A Conservación Amazónica (ACCA) proporciona datos de precipitación previa solicitude.
Natural Resources Defense Council.Artisanal Gold: Opportunities for Responsible Investment - Summary.Investing in Artisanal Gold Summary v8 https://www.nrdc.org/sites/default/files/investing-artisanal-gold-summary.pdf (2016).
Asner, GP & Tupayachi, R. Accelerated loss of protected forests due to gold mining in the Peruvian Amazon.environment.reservoir.Wright.12, 9 (2017).
Espejo, JC et al.Deforestation and forest degradation from gold mining in the Peruvian Amazon: a 34-year outlook.Remote Sensing 10, 1–17 (2018).
Gerson, Jr. et al.A expansión dos lagos artificiais exacerba a contaminación por mercurio da minería de ouro.science.Advanced.6, eabd4953 (2020).
Dethier, EN, Sartain, SL & Lutz, DA Niveis de auga elevados e inversións estacionais de sedimentos en suspensión fluvial en puntos quentes de biodiversidade tropicais debido á extracción artesanal de ouro.Process.National Academy of Sciences.science.US 116, 23936–23941 (2019).
Abe, CA et al.Modelando os efectos do cambio da cobertura terrestre sobre as concentracións de sedimentos na conca amazónica de minería de ouro.register.environment.often.19, 1801–1813 (2019).
Hora de publicación: 24-feb-2022