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Jul 21, 2023

Alpino

Scientific Reports volume 13, numero articolo: 1166 (2023) Cita questo articolo 815 Accessi 1 Citazioni 24 Dettagli metriche alternative I conflitti militari provocano danni ambientali locali, ma

Rapporti scientifici volume 13, numero articolo: 1166 (2023) Citare questo articolo

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I conflitti militari provocano danni ambientali locali, ma documentare gli impatti regionali e su scala più ampia come l’inquinamento da metalli pesanti si è rivelato sfuggente. Le emissioni antropogeniche di bismuto (Bi) includono la combustione del carbone e varie produzioni di materie prime, ma non esistono stime delle emissioni nel secolo scorso. Qui abbiamo utilizzato le misurazioni del Bi nelle carote di ghiaccio delle Alpi francesi per mostrare prove di inquinamento da Bi su scala regionale in concomitanza con la Guerra civile spagnola e la Seconda guerra mondiale. I traccianti delle principali fonti di emissioni di Bi misurate nello stesso ghiaccio - combustione del carbone, industria dell'acciaio e dell'alluminio, lavorazione delle leghe e di altri metalli - indicano un'importante fonte di emissioni aggiuntive, precedentemente non documentata, che attribuiamo alle attività militari tra il 1935 e il 1945. Era Volgare (CE) nell'Europa occidentale. Questi includono l'uso del bismuto per leghe a basso punto di fusione per proiettili, olio per aeromobili in lega di alluminio a pareti sottili e munizioni.

Precedenti studi sulle emissioni di tracce di metalli passate e presenti si sono concentrati sulle specie più dannose come piombo (Pb), cadmio e mercurio1. Meno attenzione è stata prestata al bismuto (Bi) perché in precedenza si pensava che il Bi fosse meno dannoso per l'ambiente e la salute umana. Studi recenti, tuttavia, ora riconoscono che una serie di organismi viventi sono influenzati dall’aumento dell’esposizione al Bi. Ad esempio, il Bi può ridurre il metabolismo degli spermatozoi e contribuire all'infertilità negli uomini2, ed è stato dimostrato che ha effetti dannosi sulla riproduzione nella specie di lombrichi Eisenia andrei3. Inoltre, le attività dei lombrichi nel suolo possono aumentare la biodisponibilità del Bi, aumentando potenzialmente il rischio di esposizione per altri organismi del suolo come le piante attraverso il trasferimento trofico. Studi molto recenti indicano che un'elevata esposizione al Bi nelle piantine di crescione ha provocato sintomi di tossicità a livello morfologico e genomico4. Meno documentata rispetto a quella per l'uomo e le cellule animali, la valutazione tossicologica del Bi per le piante rimane tuttavia scarsamente documentata. Insieme, questi risultati indicano che la ricostruzione dettagliata della passata contaminazione ambientale da Bi è importante in termini di impatti sugli organismi che dipendono non solo dalla concentrazione nell'ambiente ma anche dalla durata dell'esposizione.

Le fonti di emissioni atmosferiche di Bi includono la combustione del carbone, le fonderie di materiali non ferrosi e la produzione di alluminio (Al), acciaio e leghe5, ma sono scarsamente documentate. Alcuni studi sulle carote di ghiaccio hanno riportato aumenti di Bi dal periodo preindustriale (PI) ai giorni nostri che sono stati attribuiti alla combustione del carbone6,7 o ad altri processi di utilizzo finale8, ma nessun confronto tra i dati delle carote di ghiaccio, il consumo passato di carbone e Sono state condotte statistiche sulla produzione di materie prime per confermare (o meno) l'importanza di questi diversi processi sull'inquinamento Bi.

Qui presentiamo un record di deposizione di Bi (1890-2000 d.C.) ottenuta in carote di ghiaccio estratte dal ghiacciaio Col du Dôme (CDD) situato vicino alla vetta del Monte Bianco. Il nostro obiettivo principale era esaminare l’importanza relativa delle diverse emissioni di origine antropica in Europa. Ciò è stato fatto confrontando i dati Bi con quelli di specie emesse da specifici processi antropogenici, tra cui la combustione di combustibili fossili e la produzione di diversi beni. I dati delle carote di ghiaccio bi sono stati confrontati anche con le stime delle emissioni di origine antropica del passato utilizzando il modello all'avanguardia di trasporto e deposizione FLEXPART dell'aerosol atmosferico.

Il focus di questo studio è sui cambiamenti a lungo termine del Bi non crostale (ncBi, "Metodi"), quindi abbiamo livellato i record del ghiaccio (primo componente dell'analisi degli spettri singoli, SSA, con una finestra temporale di 5 anni) per ridurre al minimo i effetto della variabilità di anno in anno (Fig. 1a). Le concentrazioni di NCBi aumentarono lentamente dal 1890 d.C. (1 pg g−1) al 1925 d.C. (2,6 pg g−1). L'aumento dell'ncBi ha subito un'accelerazione dopo il 1930 d.C., con le concentrazioni più elevate (superiori a 10 pg g−1) registrate tra il 1935 e il 1945 d.C. (Fig. 1a). Le concentrazioni di NCBi diminuirono rapidamente dopo il 1975 d.C. ma rimasero tre volte più elevate rispetto al 1890 d.C. Per tutto il ventesimo secolo, le concentrazioni di NCBi erano ben al di sopra del valore PI (0,27 pg g−1, Informazioni supplementari) indicando che le emissioni di origine antropica dominavano in gran parte le fonti naturali. Questi cambiamenti in NCBi sono in accordo con quelli registrati a Colle Gnifetti (CG, Tabella Supplementare S1), con entrambi i record che indicano valori già elevati prima del 1950 d.C. e una rapida diminuzione dopo il 1975 d.C.