Mamy globalne przesolenie

Badanie przeglądowe przeprowadził zespół profesora geologii Sujaya Kaushala z University of Maryland. Jak z niego wynika, działalność człowieka powoduje zasolenie powietrza, gleby i słodkiej wody na Ziemi. Jeśli obecne tendencje będą się utrzymywać, nadmiar soli może stanowić egzystencjalne zagrożenie.

Sól stopniowo pojawia się na powierzchni Ziemi dzięki procesom geologicznym i hydrologicznym. Jednak działalność człowieka, taka jak górnictwo i zagospodarowanie terenu, znacznie przyspiesza naturalny „cykl solny”.

Rolnictwo, budownictwo, uzdatnianie wody, posypywanie solą dróg oraz inna działalność przemysłowa mogą również nasilać zasolenie, które szkodzi różnorodności biologicznej, a w skrajnych przypadkach sprawia, że woda pitna staje się niebezpieczna.

„Jeśli pomyślisz o planecie jak o żywym organizmie, nagromadzenie tak dużej ilości soli może mieć wpływ na funkcjonowanie ważnych narządów lub ekosystemów – podkreślił Kaushal. - Usuwanie soli z wody jest energochłonne i kosztowne, a powstający produkt uboczny w postaci solanki jest bardziej słony niż woda oceaniczna i nie można się go łatwo pozbyć”.

Kaushal i współautorzy opisali te zaburzenia jako „antropogeniczny cykl solny” (https://www.nature.com/articles/s43017-023-00485-y), ustalając po raz pierwszy, że człowiek wpływa na stężenie i obieg soli w skali globalnej.

„Dwadzieścia lat temu mieliśmy tylko studia przypadków. Mogliśmy powiedzieć, że wody powierzchniowe były słone w Nowym Jorku lub w wodociągach z wodą pitną w Baltimore – powiedział współautor badania Gene Likens, ekolog z University of Connecticut. - Teraz pokazujemy, że jest to cykl – od głębi Ziemi do atmosfery – który został znacząco zakłócony przez działalność człowieka”.

W nowym badaniu wzięto pod uwagę jony różnych soli występujących pod ziemią i w wodach powierzchniowych. Sole to związki zawierające dodatnio naładowane kationy i ujemnie naładowane aniony, przy czym do najliczniej występujących należą kationy wapnia, magnezu i potasu oraz aniony siarczanowe.

„Kiedy ludzie myślą o soli, zwykle mają na myśli chlorek sodu, ale nasza wieloletnia praca pokazała, że zakłóciliśmy równowagę w przypadku innych rodzajów soli, w tym węglanu i siarczanu wapnia” – wskazał Kaushal.

Jeśli jony te zostaną uwolnione w dużych ilościach, mogą powodować problemy środowiskowe. Kaushal i jego współautorzy wykazali, że zasolenie spowodowane przez człowieka wpłynęło na około 2,5 miliarda akrów (10 milionów kilometrów kwadratowych) gleby na całym świecie – obszar mniej więcej wielkości Stanów Zjednoczonych. W ciągu ostatnich 50 lat wzrosła także ilość jonów soli w strumieniach i rzekach, co zbiegło się ze wzrostem globalnego wykorzystania i produkcji soli.

Sól przedostała się nawet do powietrza. W niektórych regionach jeziora wysychają, a do atmosfery przenika słony pył. Na obszarach, na których występuje śnieg, sól drogowa może przekształcać się w aerozol.

Zasolenie wiąże się również z efektami „kaskadowymi”. Na przykład słony pył może przyspieszyć topnienie śniegu i zaszkodzić społecznościom — szczególnie w zachodnich Stanach Zjednoczonych — których zaopatrzenie w wodę zależy od śniegu. Ze względu na swoją strukturę jony soli mogą wiązać się z zanieczyszczeniami w glebie i osadach, tworząc „koktajle chemiczne”, których krążenie w środowisku ma szkodliwe skutki.

„Sól ma mały promień jonowy i może bardzo łatwo zaklinować się między cząsteczkami gleby – powiedział Kaushal. - Właściwie w ten sposób sole drogowe zapobiegają tworzeniu się kryształków lodu”.

Sole drogowe mają ogromny wpływ na Stany Zjednoczone, które co roku produkują 20 milionów ton środka odladzającego. Sól drogowa stanowiła 44 proc. zużycia soli w USA w latach 2013–2017 i stanowi 13,9 proc. całkowitej ilości rozpuszczonych substancji stałych wprowadzanych do strumieni w całym kraju. Według Kaushala i jego współautorów może to powodować „znaczne” stężenie soli w zlewniach rzek. Autorzy zalecają wprowadzenie polityki ograniczającej sól drogową lub zachęcającej do stosowania alternatywnych rozwiązań. Waszyngton i kilka innych miasta zaczęły odladzać drogi sokiem z buraków, który ma ten sam efekt, ale zawiera znacznie mniej soli.

„Istnieje krótkotrwałe ryzyko obrażeń (wynikających z oblodzenia dróg), które jest poważne i z pewnością musimy o tym pomyśleć, ale istnieje również długoterminowe ryzyko problemów zdrowotnych związanych ze zbyt dużą ilością soli w wodzie – powiedział Kaushal. - Chodzi o znalezienie właściwej równowagi”.

Autorzy badania wezwali także do stworzenia „planetarnej granicy bezpiecznego i zrównoważonego wykorzystania soli” w podobny sposób, w jaki poziom dwutlenku węgla jest powiązany z planetarną granicą w celu ograniczenia zmian klimatycznych.