Záhadné organismy pod Grónským ledovcem

Při výzkumu mezinárodního týmu pod vedením Jona Hawkingse z Florida State University, na kterém se významně podílela i skupina odborníků z katedry ekologie Přírodovědecké fakulty UK v čele s Markem Stibalem, byla odkryta čerstvá urgentní zpráva. Nebezpečí nepředstavuje pouze množství vody, ale také výskyt toxických látek v tavných vodách.

Grónsko je poměrně odlehlým, řídce osídleným územím, u kterého bychom nejspíše předpokládali nízké antropogenní zatížení i čisté životní prostředí. Závěry výzkumů z této oblasti, na kterých se podílejí i čeští vědci, však přinášejí stále překvapivější závěry. Již v dřívějším výzkumu z Grónského ledovce vědci přišli na zajímavé zjištění ohledně složení mikrobiálních společenstev s odolností vůči pesticidům a těžkým kovům. Zároveň tyto mikroorganismy byly schopné pesticidy a těžké kovy degradovat, přičemž jejich výskyt byl nezávislý na vzdálenosti od lidských aktivit. Dalším významným objevem bylo uvolňování metanu, jehož zdrojem jsou pravděpodobně mikroorganismy, tzv. metanogenní archaea, žijící pod ledem. Nyní badatelé naměřili nečekaně vysoké koncentrace rtuti ve vodách odtékajících z Grónského ledovce.

Rtuť je přitom pro živé organismy silně toxická. Protože nedochází k jejímu dostatečně rychlému vylučování, jedná se o bioakumulativní jed. To znamená, že dochází k jejímu ukládání ve vnitřních orgánech, zejména ledvinách, játrech a slezině. Také může putovat potravním řetězcem až k jeho vrcholu, tedy ke člověku. V současné době nejsou výjimkou otravy lidí vlivem rtuti v důsledku zvýšené konzumace mořských plodů. Příčinou zvýšených koncentrací rtuti v prostředí je ve většině případech antropogenní znečištění, ať už z průmyslu, spalování fosilních paliv či z odpadních vod zubních ordinací. Existují však i přírodní zdroje jako vulkanické emise a zvětrávání minerálů obsahujících rtuť.

Výzkumů zaměřených na množství rtuti v tavných vodách tajících ledovců je pomálu, avšak naznačují, že některé z ledovců by mohly být značným rezervoárem rtuti. Jelikož Grónský ledovec, který představuje druhou největší zaledněnou plochu po Antarktidě, nebyl doposud prozkoumán, vědci se v průběhu čtyř let pustili do měření koncentrací rtuti ve třech řekách a třech fjordech na jihozápadě Grónska. Zaměřili se přitom na měření jak anorganické rtuti, tak organické methylrtuti, která vzniká činností mikroorganismů a je právě tou formou rtuti, které se nejvíce obáváme. Sekvenace metagenomické DNA pak poskytla obrázek o genetickém potenciálu přítomných mikroorganismů k metabolismu rtuti.

Výsledky byly překvapivé, jelikož koncentrace anorganické rtuti v tavných vodách dosahovaly hodnot o jeden až dva řády vyšší než koncentrace doposud naměřené v arktických řekách. Autoři podotýkají, že takových hodnot dosahují například znečištěné řeky v jihovýchodní Asii. Podobně tomu bylo u organické methylrtuti, která zde byla ve srovnání s běžnými koncentracemi měřenými v nedotčených sladkovodních zdrojích také ve zvýšených mírách. Srovnatelné byly například s těmi, které se nacházejí v mokřadech. Mokřady mají přitom často zvýšenou produkci methylrtuti ve srovnání s jinými vodními stanovišti, protože biogeochemické podmínky (vyšší výskyt bakterií) běžné v mokřadech usnadňují methylaci anorganické rtuti na bioakumulativnější a toxičtější formu rtuti, tedy metylrtuť,

Zastoupení rozpuštěné rtuti bylo variabilní v závislosti na období a velikosti průtoku, přičemž se shodovalo se změnami koncentrací DOC (rozpuštěného organického uhlíku) a metanu v tavné vodě, což naznačilo, že se nejspíše jedná o pravidelné odplavování izolovaných subglaciálních vod s vysokým obsahem rtuti. Jelikož koncentrace rtuti v tavných vodách Grónského ledovce vysoce převyšovaly ty, které se nacházejí v povrchových vrstvách sněhu či ledu, závěrem bylo možné konstatovat, že se nejspíše jedná o geologický zdroj z podloží, které je drceno pohybujícím se ledovcem. Navazující analýza DNA ukázala schopnost některých členů přítomných mikrobiálních společenstev redukovat toxickou Hg2+ na těkavou Hg0; výskyt genů, které by umožňovaly methylaci a vznik methylrtuti, ale prokázán nebyl. Její původ tak ještě není zcela objasněn.

Nevídaně vysoké koncentrace rtuti v tavných vodách Grónského ledovce mohou vyvolávat jisté znepokojení. Původ rtuti nejspíše nemůžeme hledat v lidských aktivitách či tajné vojenské základně, ale v geologickém podloží. To však neznamená, že se nejedná o nebezpečí. Zejména potom v souvislosti s globální změnou klimatu a zvyšujícímu se tání Grónského ledovce. Co se stane v budoucnu s toxickou rtutí a zejména se zdejším prostředím, je otázkou. Další výzkum představuje důležitý díl do již tak záhadně překvapivé skládačky.