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As emissões de mercúrio da mineração de ouro artesanal e de pequena escala no hemisfério sul superam a combustão de carvão como a maior fonte mundial de mercúrio. Examinamos a deposição e armazenamento de mercúrio na Amazônia peruana, fortemente afetada pela mineração artesanal de ouro. as minas de ouro receberam aportes de mercúrio extremamente altos, com elevado total e metilmercúrio na atmosfera, folhas do dossel e solo. para a área foliar total. Documentamos o acúmulo substancial de mercúrio no solo, biomassa e pássaros residentes em algumas das regiões mais protegidas e ricas em biodiversidade da Amazônia, levantando questões importantes sobre como a poluição por mercúrio restringe os esforços de conservação modernos e futuros nesses ecossistemas tropicais. .
Um desafio crescente para os ecossistemas de florestas tropicais é a mineração de ouro artesanal e em pequena escala (ASGM). Esta forma de mineração de ouro ocorre em mais de 70 países, muitas vezes de forma informal ou ilegal, e responde por cerca de 20% da produção mundial de ouro1. é um meio de subsistência importante para as comunidades locais, resulta em amplo desmatamento2,3, extensa conversão de florestas em lagoas4, alto teor de sedimentos em rios próximos5,6 e é um dos principais contribuintes para a atmosfera global. fontes de mercúrio de água doce 7. Muitos sítios ASGM intensificados estão localizados em hotspots de biodiversidade global, resultando em perda de diversidade8, perda de espécies sensíveis9 e predadores humanos10,11,12 e de ponta13,14 alta exposição ao mercúrio. Hg ano-1 são volatilizados e liberados na atmosfera global das operações da ASGM anualmente7. O uso de grandes quantidades de mercúrio pela mineração de ouro artesanal e de pequena escala mudou as principais fontesdas emissões atmosféricas de mercúrio do norte global ao sul global, com implicações para o destino do mercúrio, transporte e padrões de exposição. No entanto, pouco se sabe sobre o destino dessas emissões atmosféricas de mercúrio e seus padrões de deposição e acumulação em paisagens influenciadas pela ASGM.
A Convenção Internacional de Minamata sobre Mercúrio entrou em vigor em 2017, e o Artigo 7 aborda especificamente as emissões de mercúrio da mineração de ouro artesanal e em pequena escala. concentrando o ouro e liberando mercúrio elementar gasoso (GEM; Hg0) na atmosfera. mineiros para reduzir as emissões de mercúrio. Até o momento em que este artigo foi escrito em 2021, 132 países, incluindo o Peru, assinaram a Convenção de Minamata e começaram a desenvolver planos de ação nacionais para abordar especificamente as reduções de emissões de mercúrio relacionadas à ASGM. Os acadêmicos pediram que esses planos de ação nacionais ser inclusivo, sustentável e holístico, levando em consideração os fatores socioeconômicos e os riscos ambientais15,16,17,18.Os planos atuais para lidar com as consequências do mercúrio no meio ambiente concentram-se nos riscos de mercúrio associados à mineração de ouro artesanal e em pequena escala perto de ecossistemas aquáticos, envolvendo mineiros e pessoas que vivem perto da queima de amálgama e comunidades que consomem grandes quantidades de peixes predadores. através da inalação de vapor de mercúrio da combustão de amálgama, exposição dietética ao mercúrio através do consumo de peixes e bioacumulação de mercúrio em teias alimentares aquáticas têm sido o foco da maioria das pesquisas científicas relacionadas à ASGM, inclusive na Amazônia.Estudos anteriores (por exemplo, ver Lodenius e Malm19).
Os ecossistemas terrestres também correm o risco de exposição ao mercúrio do ASGM. Hg atmosférico liberado do ASGM como GEM pode retornar à paisagem terrestre através de três rotas principais20 (Fig. 1): GEM pode ser adsorvido a partículas na atmosfera, que são então interceptadas por superfícies;O GEM pode ser absorvido diretamente pelas plantas e incorporado em seus tecidos;finalmente, o GEM pode ser oxidado em espécies de Hg(II), que podem ser depositadas a seco, adsorvidas em partículas atmosféricas ou arrastadas pela água da chuva. chuva, respectivamente. A deposição úmida pode ser determinada pelos fluxos de mercúrio em sedimentos coletados em espaços abertos. A deposição seca pode ser determinada como a soma do fluxo de mercúrio na cama e o fluxo de mercúrio no outono menos o fluxo de mercúrio na precipitação. Vários estudos documentaram o enriquecimento de mercúrio em ecossistemas terrestres e aquáticos próximos à atividade da ASGM (veja, por exemplo, a tabela de resumo em Gerson et al. 22), provavelmente como resultado tanto da entrada de mercúrio sedimentar quanto da liberação direta de mercúrio. deposição de mercúrio próximo ao ASGM pode ser devido à queima de amálgama de mercúrio-ouro, não está claro como esse Hg é transportado na paisagem regional e a importância relativa das diferentes deposiçõestodos os caminhos próximos ao ASGM.
O mercúrio emitido como mercúrio elementar gasoso (GEM; Hg0) pode ser depositado na paisagem através de três vias atmosféricas. Em segundo lugar, GEMs podem adsorver material particulado atmosférico (Hgp), que é interceptado pela folhagem e lavado na paisagem através de cachoeiras junto com o Hg iônico interceptado. Terceiro, GEM pode ser absorvido pelo tecido foliar, enquanto o Hg é depositado no a paisagem como lixo. Juntamente com a queda de água e lixo, é considerada uma estimativa da deposição total de mercúrio. Embora o GEM também possa se difundir e adsorver diretamente ao solo e ao lixo77, esta pode não ser a principal via para a entrada de mercúrio nos ecossistemas terrestres.
Esperamos que as concentrações de mercúrio elementar gasoso diminuam com a distância das fontes de emissão de mercúrio. depositado nos ecossistemas e quão severo é para os animais O risco de impacto é determinado pela estrutura da vegetação, como demonstrado por observações em florestas boreais e temperadas em latitudes setentrionais23. e a abundância relativa da área foliar exposta variam muito. A importância relativa das vias de deposição de mercúrio nesses ecossistemas não foi claramente quantificada, especialmente para florestas próximas a fontes de emissão de mercúrio, cuja intensidade raramente é observada em florestas boreais. estudo, fazemos as seguintes perguntas: (1) Como as concentrações de mercúrio elementar gasoso eas vias de deposição variam com a proximidade do ASGM e o índice de área foliar do dossel regional?(2) O armazenamento de mercúrio no solo está relacionado com entradas atmosféricas?(3) Existe evidência de bioacumulação elevada de mercúrio em aves canoras que vivem na floresta perto do ASGM?Este estudo é o primeiro a examinar as entradas de deposição de mercúrio perto da atividade do ASGM e como a cobertura do dossel se correlaciona com esses padrões, e o primeiro a medir as concentrações de metilmercúrio (MeHg) na paisagem da Amazônia peruana. mercúrio e metilmercúrio em folhas, lixo e solo em florestas e habitats desmatados ao longo de um trecho de 200 quilômetros do rio Madre de Dios, no sudeste do Peru. Nossa hipótese é que a proximidade com ASGM e cidades mineiras queimando Hg-ouro amálgama seria o mais importante fatores que determinam as concentrações atmosféricas de Hg (GEM) e a deposição úmida de Hg (alta precipitação).ee estrutura do dossel,21,24 também esperamos que áreas florestadas tenham maiores aportes de mercúrio do que áreas desmatadas adjacentes, o que, dado o alto índice de área foliar e potencial de captura de mercúrio, Um ponto é particularmente preocupante. Floresta Amazônica intacta. que vivem em florestas próximas a cidades mineradoras apresentaram níveis de mercúrio mais elevados do que a fauna que vive longe das áreas de mineração.
Nossas investigações ocorreram na província de Madre de Dios, no sudeste da Amazônia peruana, onde mais de 100.000 hectares de floresta foram desmatados para formar ASGM3 aluvial adjacente e, às vezes, dentro de terras protegidas e reservas nacionais. Ouro artesanal e de pequena escala a mineração ao longo dos rios nesta região amazônica ocidental aumentou dramaticamente na última década25 e deve aumentar com os altos preços do ouro e maior conectividade aos centros urbanos através de rodovias transoceânicas As atividades continuarão 3. Selecionamos dois locais sem nenhuma mineração (Boca Manu e Chilive , aproximadamente 100 e 50 km da ASGM, respectivamente) - doravante denominados "locais remotos" - e três locais dentro da área de mineração - doravante denominados "local de mineração de locais remotos"" (Fig. 2A). Dois dos locais de mineração os locais estão localizados em florestas secundárias perto das cidades de Boca Colorado e La Bellinto, e um local de mineração está localizado em uma floresta antiga intacta na Conservação Los Amigosn Concessão. Observe que nas minas Boca Colorado e Laberinto da mina, o vapor de mercúrio liberado da combustão do amálgama mercúrio-ouro ocorre com frequência, mas a localização e a quantidade exatas são desconhecidas, pois essas atividades são muitas vezes informais e clandestinas;vamos combinar mineração e mercúrio A combustão da liga é chamada coletivamente de “atividade ASGM”. áreas) para um total de três eventos sazonais (cada um com duração de 1 a 2 meses) ) Deposição úmida e queda de penetração foram coletadas separadamente, e amostradores de ar passivos foram implantados no espaço aberto para coletar GEM. No ano seguinte, com base na alta deposição taxas medidas no primeiro ano, instalamos coletores em seis parcelas florestais adicionais em Los Amigos.
Os mapas dos cinco pontos de amostragem são mostrados como círculos amarelos. Dois locais (Boca Manu, Chilive) estão localizados em áreas distantes da mineração artesanal de ouro e três locais (Los Amigos, Boca Colorado e Laberinto) estão localizados em áreas afetadas pela mineração , com cidades de mineração mostradas como triângulos azuis. A ilustração mostra uma área típica de floresta e desflorestamento remota afetada pela mineração. Em todas as figuras, a linha tracejada representa a linha divisória entre os dois locais remotos (esquerda) e os três locais afetados pela mineração ( à direita).B Concentrações de mercúrio elementar gasoso (GEM) em cada local na estação seca de 2018 (n = 1 amostra independente por local; símbolos quadrados) e estação chuvosa (n = 2 amostras independentes; símbolos quadrados).C Concentrações totais de mercúrio na precipitação coletada em áreas de floresta (boxplot verde) e desmatamento (boxplot marrom) durante a estação seca de 2018.5 amostras independentes por local de floresta, n = 4 amostras independentes por amostra de local de desmatamento).D Concentrações totais de mercúrio em folhas coletadas do dossel de Ficus insipida e Inga feuillei durante a estação seca em 2018 (eixo esquerdo;símbolos quadrados verdes escuros e triângulos verdes claros, respectivamente) e de lixo a granel no chão (eixo direito; símbolos de círculo verde oliva). Os valores são mostrados como média e desvio padrão (n = 3 amostras independentes por local para folhas vivas, n = 1 amostra independente para serapilheira).E Concentrações totais de mercúrio no solo superficial (topo 0-5 cm) coletadas em áreas de floresta (boxplot verde) e desmatamento (boxplot marrom) durante a estação seca de 2018 (n = 3 amostras independentes por local ).Dados para outras estações são mostrados na Figura 1.S1 e S2.
As concentrações atmosféricas de mercúrio (GEM) estavam de acordo com nossas previsões, com altos valores em torno da atividade ASGM - especialmente em torno de cidades queimando Hg-ouro amálgama - e baixos valores em áreas distantes das áreas de mineração ativa (Fig. 2B). áreas remotas, as concentrações de GEM estão abaixo da concentração média global de fundo no hemisfério sul de cerca de 1 ng m-326. Em contraste, as concentrações de GEM em todas as três minas foram 2-14 vezes maiores do que em minas remotas e as concentrações em minas próximas ( até 10,9 ng m-3) foram comparáveis aos das áreas urbanas e urbanas, e às vezes excederam os dos EUA, Zonas Industriais na China e Coréia 27. Este padrão GEM em Madre de Dios é consistente com a queima de amálgama de mercúrio-ouro como a principal fonte de mercúrio atmosférico elevado nesta remota região amazônica.
Enquanto as concentrações de GEM em clareiras rastreavam a proximidade da mineração, as concentrações totais de mercúrio em cachoeiras penetrantes dependiam da proximidade da mineração e da estrutura do dossel florestal. concentrações de mercúrio em florestas maduras intactas dentro da área de mineração (Fig. 2C). Conservação de Los Amigos A conservação teve as maiores concentrações médias de mercúrio total na estação seca (intervalo: 18-61 ng L-1) relatadas na literatura e foi comparável a níveis medidos em locais contaminados por mineração de cinábrio e combustão industrial de carvão.Diferença, 28 em Guizhou, China. Até onde sabemos, esses valores representam os fluxos máximos anuais de mercúrio calculados usando as concentrações de mercúrio da estação seca e chuvosa e as taxas de precipitação (71 µg m-2 ano-1; Tabela Complementar 1). Os outros dois locais de mineração não apresentaram níveis elevados de mercúrio total em comparação com os locais remotos (intervalo: 8-31 ng L-1; 22-34 µg m-2 ano-1). Com exceção do Hg, apenas alumínio e o manganês teve rendimentos elevados na área de mineração, provavelmente devido ao desmatamento relacionado à mineração;todos os outros elementos principais e traços medidos não variaram entre a mineração e as áreas remotas (Arquivo de Dados Suplementar 1 ), um achado consistente com a dinâmica do mercúrio da folha 29 e a combustão do amálgama ASGM, em vez de poeira transportada pelo ar, como a principal fonte de mercúrio na queda penetrante .
Além de servir como adsorvente para mercúrio particulado e gasoso, as folhas das plantas podem absorver e integrar diretamente o GEM nos tecidos30,31. –0,22 µg g-1) medido em folhas vivas do dossel de todos os três locais de mineração excedeu os valores publicados para florestas temperadas, boreais e alpinas na América do Norte, Europa e Ásia, bem como outras florestas amazônicas na América do Sul, localizada na América do Sul.Áreas remotas e perto de fontes pontuais 32, 33, 34. As concentrações são comparáveis às relatadas para mercúrio foliar em florestas mistas subtropicais na China e florestas atlânticas no Brasil (Fig. 2D)32,33,34.Seguindo o modelo GEM, o maior as concentrações totais de mercúrio no lixo a granel e nas folhas do dossel foram medidas em florestas secundárias dentro da área de mineração. No entanto, os fluxos estimados de mercúrio residual foram mais altos na floresta primária intacta na mina Los Amigos, provavelmente devido à maior massa de resíduos. relatou a Amazônia peruana 35 pelo Hg medido na serapilheira (média entre as estações chuvosa e seca) (Fig. 3A). Esta entrada sugere que a proximidade de áreas de mineração e a cobertura das copas das árvores são contribuintes significativos para as cargas de mercúrio na ASGM nesta região.
Os dados são mostrados na floresta A e na área de desmatamento B. As áreas desmatadas de Los Amigos são clareiras de estações de campo que compõem uma pequena porção da terra total. Os fluxos são mostrados com setas e expressos em µg m-2 ano-1. top 0-5 cm do solo, as poças são mostradas como círculos e expressas em μg m-2. A porcentagem representa a porcentagem de mercúrio presente na poça ou fluxo na forma de metilmercúrio. Concentrações médias entre as estações secas (2018 e 2019) e estações chuvosas (2018) para mercúrio total através de chuva, precipitação em massa e lixo, para estimativas de aumento de carga de mercúrio. Os dados de metilmercúrio são baseados na estação seca de 2018, o único ano para o qual foi medido. Consulte “Métodos” para informações sobre agrupamento e cálculos de fluxo.C Relação entre concentração total de mercúrio e índice de área foliar em oito parcelas de Los Amigos Conservation Conservation, com base na regressão por mínimos quadrados ordinários.D Relação entre concentração total de mercúrio na precipitação e totconcentração de mercúrio no solo na superfície para todos os cinco locais nas regiões de floresta (círculos verdes) e desmatamento (triângulos marrons), de acordo com a regressão dos mínimos quadrados ordinários (as barras de erro mostram o desvio padrão).
Usando dados de precipitação e lixo a longo prazo, conseguimos dimensionar as medições de penetração e teor de mercúrio no lixo das três campanhas para fornecer uma estimativa do fluxo anual de mercúrio atmosférico para a Concessão de Conservação Los Amigos (penetração + quantidade de lixo + precipitação) para uma estimativa preliminar. Descobrimos que os fluxos de mercúrio atmosférico em reservas florestais adjacentes à atividade ASGM foram mais de 15 vezes maiores do que em áreas desmatadas ao redor (137 versus 9 µg Hg m-2 ano-1; Figura 3 A,B). A estimativa dos níveis de mercúrio em Los Amigos excede os fluxos de mercúrio relatados anteriormente perto de fontes pontuais de mercúrio em florestas na América do Norte e na Europa (por exemplo, queima de carvão) e é comparável aos valores na China industrial 21,36. Ao todo, aproximadamente 94 % da deposição total de mercúrio nas florestas protegidas de Los Amigos é produzida por deposição seca (penetração + serapilheira – precipitação mercúrio), uma contribuição muito superior à da maioria dos outros forosst paisagens em todo o mundo. Esses resultados destacam níveis elevados de mercúrio que entram nas florestas por deposição seca de ASGM e a importância do dossel da floresta na remoção de mercúrio derivado de ASGM da atmosfera. Prevemos que o padrão de deposição de Hg altamente enriquecido observado em áreas florestais perto de ASGM atividade não é exclusiva do Peru.
Em contraste, as áreas desmatadas em áreas de mineração têm níveis mais baixos de mercúrio, principalmente por precipitação intensa, com pouca entrada de mercúrio por queda e lixo. As concentrações de mercúrio total em sedimentos a granel na área da mina foram comparáveis às medidas em áreas remotas (Fig. 2C ). As concentrações médias (intervalo: 1,5-9,1 ng L-1) de mercúrio total na precipitação em massa da estação seca foram menores do que os valores relatados anteriormente nas Adirondacks de Nova York37 e foram geralmente menores do que nas regiões remotas da Amazônia38. Portanto, a entrada de precipitação em massa de Hg foi menor (8,6-21,5 µg Hg m-2 yr-1) na área desmatada adjacente em comparação com o GEM, os padrões de queda e concentração de serapilheira do local de mineração, e não reflete a proximidade com a mineração .Como o ASGM requer desmatamento,2,3 as áreas desmatadas onde as atividades de mineração estão concentradas têm menos aportes de mercúrio da deposição atmosférica do que as áreas florestais próximas, embora as liberações diretas não atmosféricas do ASGM (comos derramamentos ou rejeitos de mercúrio elementar) provavelmente serão muito altos.Alta 22.
As mudanças nos fluxos de mercúrio observadas na Amazônia peruana são causadas por grandes diferenças dentro e entre locais durante a estação seca (floresta e desmatamento) (Fig. 2). baixos fluxos de Hg durante a estação chuvosa (Fig. 1 suplementar). Essa diferença sazonal (Fig. 2B) pode ser devido à maior intensidade de mineração e produção de poeira na estação seca. O aumento do desmatamento e a redução da precipitação durante as estações secas podem aumentar a poeira produção, aumentando assim a quantidade de partículas atmosféricas que absorvem mercúrio. A produção de mercúrio e poeira durante a estação seca pode contribuir para os padrões de fluxo de mercúrio dentro do desmatamento em comparação com as áreas florestais da Concessão de Conservação Los Amigos.
Como os insumos de mercúrio da ASGM na Amazônia peruana são depositados em ecossistemas terrestres principalmente por meio de interações com o dossel da floresta, testamos se a densidade mais alta do dossel das árvores (ou seja, índice de área foliar) levaria a maiores insumos de mercúrio.Na floresta intacta de Los Amigos Conservation Conservation, coletamos gotas de 7 parcelas de floresta com diferentes densidades de dossel. Descobrimos que o índice de área foliar foi um forte preditor da entrada total de mercúrio durante a queda, e a concentração média total de mercúrio durante a queda aumentou com o índice de área foliar (Fig. 3C ).Muitas outras variáveis também afetam a entrada de mercúrio por meio da queda, incluindo idade foliar34, rugosidade foliar, densidade estomática, velocidade do vento39, turbulência, temperatura e períodos de pré-seca.
Consistente com as maiores taxas de deposição de mercúrio, o solo superficial (0-5 cm) do sítio florestal de Los Amigos teve a maior concentração total de mercúrio (140 ng g-1 na estação seca de 2018; Fig. 2E). Além disso, as concentrações de mercúrio foram enriquecido em todo o perfil vertical do solo medido (intervalo de 138-155 ng g-1 a uma profundidade de 45 cm; Fig. 3 suplementar). O único local que exibiu altas concentrações de mercúrio no solo durante a estação seca de 2018 foi um local de desmatamento próximo uma cidade mineira (Boca Colorado). Neste local, hipotetizamos que as concentrações extremamente altas podem ser devido à contaminação localizada de mercúrio elementar durante a fusão, pois as concentrações não aumentaram em profundidade (> 5 cm). A fração de deposição atmosférica de mercúrio perdido para escapar do solo (ou seja, mercúrio liberado na atmosfera) devido à cobertura do dossel também pode ser muito menor em áreas florestais do que em áreas desmatadas40, sugerindo que uma proporção significativa de mercúrio é depositada para conservação.A área permanece no solo. Os reservatórios de mercúrio total do solo na floresta primária da Conservação Los Amigos foram de 9100 μg Hg m-2 nos primeiros 5 cm e mais de 80.000 μg Hg m-2 nos primeiros 45 cm.
Como as folhas absorvem principalmente o mercúrio atmosférico, em vez do mercúrio do solo,30,31 e então transportam esse mercúrio para o solo ao cair, é possível que a alta taxa de deposição de mercúrio impulsione os padrões observados no solo. concentrações de mercúrio no solo superficial e concentrações totais de mercúrio em todas as áreas florestais, enquanto não houve relação entre mercúrio superficial e concentrações de mercúrio total na precipitação pesada em áreas desmatadas (Fig. 3D). Padrões semelhantes também foram evidentes na relação entre os reservatórios de mercúrio do solo superficial e fluxos totais de mercúrio em áreas florestais, mas não em áreas desmatadas (poços de mercúrio do solo e precipitação total fluxos totais de mercúrio).
Quase todos os estudos de poluição terrestre por mercúrio associada ao ASGM têm se limitado a medições de mercúrio total, mas as concentrações de metilmercúrio determinam a biodisponibilidade do mercúrio e subsequente acúmulo e exposição de nutrientes. geralmente acredita-se que os solos das terras altas têm concentrações mais baixas de metilmercúrio. No entanto, pela primeira vez, registramos concentrações mensuráveis de MeHg em solos amazônicos próximos a ASGMs, sugerindo que concentrações elevadas de MeHg se estendem além dos ecossistemas aquáticos e em ambientes terrestres dentro dessas áreas afetadas pela ASGM , incluindo aqueles que ficam submersos durante a estação chuvosa.Solo e aqueles que permanecem secos o ano todo. As maiores concentrações de metilmercúrio no solo superficial durante a estação seca de 2018 ocorreram em duas áreas florestais 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% Hg (como MeHg). Como essas porcentagens de mercúrio na forma de metilmercúrio são comparáveis a outros locais terrestres em todo o mundo (Fig. 4 suplementar), as altas concentrações de metilmercúrio parecem devido à alta entrada de mercúrio total e alto armazenamento de mercúrio total no solo, em vez de conversão líquida de mercúrio inorgânico disponível em metilmercúrio (Fig. 5 suplementar).Nossos resultados representam as primeiras medições de metilmercúrio em solos próximos à ASGM na Amazônia peruana. De acordo com Outros estudos relataram maior produção de metilmercúrio em paisagens inundadas e áridas43,44 e esperamos maiores concentrações de metilmercúrio em áreas úmidas sazonais e permanentes de florestas próximas que experimentamcargas de mercúrio semelhantes.Embora metilmercúrio Se existe um risco de toxicidade para a vida selvagem terrestre perto das atividades de mineração de ouro ainda não foi determinado, mas essas florestas próximas às atividades da ASGM podem ser pontos críticos para a bioacumulação de mercúrio nas cadeias alimentares terrestres.
A implicação mais importante e inovadora do nosso trabalho é documentar o transporte de grandes quantidades de mercúrio para as florestas adjacentes à ASGM. Nossos dados sugerem que esse mercúrio está disponível e se move através das teias alimentares terrestres. Além disso, quantidades significativas de mercúrio são armazenados em biomassa e solos e provavelmente serão liberados com mudanças no uso da terra4 e incêndios florestais45,46.O sudeste da Amazônia peruana é um dos ecossistemas biologicamente mais diversos de taxa de vertebrados e insetos na Terra.Alta complexidade estrutural dentro de florestas tropicais antigas intactas florestas promove a biodiversidade de aves48 e fornece nichos para uma ampla gama de espécies que vivem na floresta49.Como resultado, mais de 50% da área de Madre de Dios é designada como terra protegida ou reserva nacional50.Pressão internacional para controlar a atividade ilegal de ASGM na região A Reserva Nacional Tambopata cresceu significativamente na última década, levando a uma grande ação de fiscalização (Operación Mercurio) pelo governo peruanoem 2019. No entanto, nossas descobertas sugerem que a complexidade das florestas subjacentes à biodiversidade amazônica torna a região altamente vulnerável ao carregamento e armazenamento de mercúrio em paisagens com aumento das emissões de mercúrio relacionadas à ASGM, levando a fluxos globais de mercúrio através da água.A medição mais alta relatada da quantidade é baseada em nossas estimativas preliminares de fluxos elevados de mercúrio de lixo em florestas intactas próximas à ASGM. Embora nossas investigações tenham ocorrido em florestas protegidas, o padrão de entrada e retenção elevada de mercúrio se aplicaria a qualquer floresta primária antiga perto da atividade ASGM, incluindo zonas de amortecimento, portanto, esses resultados são consistentes com florestas protegidas e desprotegidas.As florestas protegidas são semelhantes. Portanto, os riscos do ASGM para as paisagens de mercúrio não estão apenas relacionados à importação direta de mercúrio por meio de emissões atmosféricas, derramamentos e rejeitos, mas também à capacidade da paisagem de capturar, armazenar e converter mercúrio em mais biodisponível formulários.relacionado ao potencial de metilmercúrio, mostrando efeitos diferenciais em reservatórios globais de mercúrio e vida selvagem terrestre dependendo da cobertura florestal próxima à mineração.
Ao sequestrar o mercúrio atmosférico, as florestas intactas próximas à mineração de ouro artesanal e em pequena escala podem reduzir os riscos de mercúrio para os ecossistemas aquáticos próximos e os reservatórios globais de mercúrio atmosférico. ecossistemas por meio de incêndios florestais, fuga e/ou escoamento45, 46, 51, 52, 53.Na Amazônia peruana, cerca de 180 toneladas de mercúrio são usadas anualmente na ASGM54, das quais cerca de um quarto é emitido na atmosfera55, dada a Conservation Concession em Los Amigos. Esta área é aproximadamente 7,5 vezes a área total de terras protegidas e reservas naturais na região de Madre de Dios (cerca de 4 milhões de hectares), que tem a maior proporção de terras protegidas em qualquer outra província peruana, e estes grandes áreas de floresta intacta.Parcialmente fora do raio de deposição do ASGM e mercúrio. Assim, o sequestro de mercúrio em florestas intactas não é suficiente para impedir que o mercúrio derivado do ASGM entre nos reservatórios regionais e globais de mercúrio atmosférico, sugerindo a importância de reduzir as emissões de mercúrio ASGM. O destino de grandes quantidades de mercúrio o mercúrio armazenado em sistemas terrestres é amplamente influenciado por políticas de conservação. Decisões futuras sobre como manejar florestas intactas, especialmente em áreas próximas à atividade da ASGM, têm implicações para a mobilização e biodisponibilidade do mercúrio agora e nas próximas décadas.
Mesmo que as florestas pudessem sequestrar todo o mercúrio liberado nas florestas tropicais, não seria uma panacéia para a poluição por mercúrio, pois as cadeias alimentares terrestres também podem ser vulneráveis ao mercúrio. medições de depósitos de mercúrio terrestre e metilmercúrio no solo sugerem que altos níveis de mercúrio no solo e alto metilmercúrio podem aumentar a exposição daqueles que vivem nessas florestas.Riscos para consumidores de alto grau nutricional.Dados de estudos anteriores sobre a bioacumulação de mercúrio terrestre em florestas temperadas descobriram que as concentrações de mercúrio no sangue em aves se correlacionam com as concentrações de mercúrio em sedimentos, e aves canoras que comem alimentos derivados inteiramente da terra podem apresentar concentrações de mercúrio aumentadas 56,57. A exposição elevada ao mercúrio em aves canoras está associada com desempenho e sucesso reprodutivos reduzidos, sobrevivência reduzida da prole, desenvolvimento prejudicado, mudanças comportamentais, estresse fisiológico e mortalidade58,59. Se esse modelo for verdadeiro para a Amazônia peruana, os altos fluxos de mercúrio que ocorrem em florestas intactas podem levar a altas concentrações de mercúrio em aves e outras biotas, com possíveis efeitos adversos. Isso é especialmente preocupante porque a região é um hotspot de biodiversidade global60. Esses resultados ressaltam a importância de evitar que a mineração de ouro artesanal e em pequena escala ocorra dentro das áreas protegidas nacionais e nas zonas de amortecimento ao redor eles.Formalizando as atividades do ASGMes15,16 pode ser um mecanismo para garantir que as terras protegidas não sejam exploradas.
Para avaliar se o mercúrio depositado nessas áreas florestais está entrando na cadeia alimentar terrestre, medimos as penas da cauda de várias aves canoras residentes da Reserva Los Amigos (afetadas pela mineração) e da Estação Biológica Cocha Cashu (aves velhas não afetadas).concentração total de mercúrio. floresta de crescimento), 140 km do nosso local de amostragem Bokamanu mais a montante. Para todas as três espécies onde vários indivíduos foram amostrados em cada local, Hg foi elevado em aves de Los Amigos em comparação com Cocha Cashu (Fig. 4). Isso O padrão persistiu independentemente dos hábitos alimentares, pois nossa amostra incluiu o anticomedor do sub-bosque Myrmotherula axillaris, o anticomedor seguido de formiga Phlegopsis nigromaculata e o frugívoro Pipra fasciicauda (1,8 [n = 10] vs. 0,9 μg g− 1 [n = 2], 4,1 [n = 10] vs. 1,4 μg g-1 [n = 2], 0,3 [n = 46] vs. 0,1 μg g-1 [n = 2]). Dos 10 Phlegopsis nigromaculata indivíduos amostrados em Los Amigos, 3 excederam EC10 (concentração efetiva para uma redução de 10% no sucesso reprodutivo), 3 excederam EC20, 1 excedeu EC30 (veja os critérios EC em Evers58), e nenhum Cocha individual. descobertas, com concentrações médias de mercúrio 2-3 vezes maiores em pássaros canoros de florestas protegidas adjacentes à atividade ASGM,e concentrações individuais de mercúrio até 12 vezes maiores, levantam preocupações de que a contaminação por mercúrio da ASGM possa entrar nas teias alimentares terrestres.grau de preocupação considerável. Esses resultados ressaltam a importância de prevenir a atividade ASGM em parques nacionais e suas zonas de amortecimento circundantes.
Os dados foram coletados nas Concessões de Conservação Los Amigos (n = 10 para Myrmotherula axillaris [invertívora do sub-bosque] e Phlegopsi nigromaculata [invertívora formiga], n = 46 para Pipra fasciicauda [frugívoro]; símbolo do triângulo vermelho) e locais remotos em Cocha Estação Biológica de Kashu (n = 2 por espécie; símbolos de círculo verde). Concentrações efetivas (ECs) reduzem o sucesso reprodutivo em 10%, 20% e 30% (veja Evers58). Fotos de pássaros modificadas de Schulenberg65.
Desde 2012, a extensão do ASGM na Amazônia peruana aumentou mais de 40% em áreas protegidas e 2,25 ou mais em áreas desprotegidas. O uso contínuo de mercúrio na mineração de ouro artesanal e em pequena escala pode ter efeitos devastadores sobre a vida selvagem que habitam essas florestas. Mesmo que os mineradores parem de usar o mercúrio imediatamente, os efeitos desse contaminante nos solos podem durar séculos, com potencial de aumentar as perdas por desmatamento e incêndios florestais61,62. efeitos sobre a biota de florestas intactas adjacentes à ASGM, riscos atuais e riscos futuros por meio de liberações de mercúrio em florestas antigas com o maior valor de conservação.e reativação para maximizar o potencial de contaminação. Nossa descoberta de que a biota terrestre pode estar em risco considerável de contaminação por mercúrio do ASGM deve fornecer mais impulso para esforços contínuos para reduzir as liberações de mercúrio do ASGM. Esses esforços incluem uma variedade de abordagens, desde a captura de mercúrio relativamente simples sistemas de destilação a investimentos econômicos e sociais mais desafiadores que formalizem a atividade e reduzam os incentivos econômicos para a ASGM ilegal.
Temos cinco estações dentro de 200 km do rio Madre de Dios. Selecionamos os locais de amostragem com base em sua proximidade com a atividade intensiva da ASGM, aproximadamente 50 km entre cada local de amostragem, acessível através do rio Madre de Dios (Fig. 2A). Temos selecionamos dois locais sem nenhuma mineração (Boca Manu e Chilive, a aproximadamente 100 e 50 km da ASGM, respectivamente), doravante denominados "locais remotos". Selecionamos três locais dentro da área de mineração, doravante denominados "Sítios de mineração", dois locais de mineração em floresta secundária perto das cidades de Boca Colorado e Laberinto, e um local de mineração em floresta primária intacta.Los Amigos Protection Concessions.Observe que nos locais de Boca Colorado e Laberinto nesta área de mineração, vapor de mercúrio liberado da combustão de amálgama mercúrio-ouro é uma ocorrência frequente, mas a localização exata e a quantidade são desconhecidas, pois essas atividades são muitas vezes ilegais e clandestinas;vamos combinar mineração e mercúrio A combustão da liga é referida coletivamente como “atividade ASGM”. sob as copas das árvores (áreas florestais), nós amostradores de sedimentos foram instalados em cinco locais e em janeiro de 2019) para coletar deposição úmida (n = 3) e queda de penetração (n = 4), respectivamente. Amostras de precipitação foram coletadas durante quatro semanas no estação seca e duas a três semanas na estação chuvosa. Durante o segundo ano de amostragem da estação seca (julho e agosto de 2019), instalamos coletores (n = 4) em seis parcelas florestais adicionais em Los Amigos por cinco semanas, com base na altas taxas de deposição medidas no primeiro ano. Há um total de 7 parcelas florestais e 1 parcela de desmatamento para Los Amigos. A distância entre as parcelas foi de 0,1 a 2,5 km. Coletamos um waypoint GPS por parcela usando um GPS portátil Garmin.
Implantamos amostradores de ar passivo para mercúrio em cada um dos nossos cinco locais durante a estação seca de 2018 (julho-agosto de 2018) e a estação chuvosa de 2018 (dezembro de 2018 a janeiro de 2019) por dois meses (PAS). Um amostrador PAS foi implantado por local durante a estação seca e dois amostradores PAS foram implantados durante a estação chuvosa. O PAS (desenvolvido por McLagan et al. 63) coleta mercúrio elementar gasoso (GEM) por difusão passiva e adsorção em um sorvente de carbono impregnado com enxofre (HGR-AC) via uma barreira de difusão Radiello©. A barreira de difusão do PAS atua como uma barreira contra a passagem de espécies orgânicas gasosas de mercúrio;portanto, apenas GEM é adsorvido ao carbono 64. Usamos braçadeiras plásticas para prender o PAS a um poste a cerca de 1 m acima do solo. branco de campo coletado e branco de viagem PAS para avaliar a contaminação introduzida durante a amostragem, armazenamento em campo, armazenamento em laboratório e transporte de amostras.
Durante a implantação de todos os cinco locais de amostragem, colocamos três coletores de precipitação para análise de mercúrio e dois coletores para outras análises químicas, e quatro coletores de passagem para análise de mercúrio no local de desmatamento.coletor e dois coletores para outras análises químicas. Os coletores estão a um metro de distância um do outro. Observe que, embora tenhamos um número consistente de coletores instalados em cada local, durante alguns períodos de coleta temos amostras menores devido a inundações no local, interferência com coletores e falhas de conexão entre tubulação e frascos coletores. Em cada local de floresta e desmatamento, um coletor para análise de mercúrio continha um frasco de 500 mL, enquanto o outro continha um frasco de 250 mL;todos os outros coletores para análise química continham um frasco de 250 mL. Essas amostras foram mantidas refrigeradas até que não fossem congeladas, depois enviadas para os Estados Unidos em gelo e mantidas congeladas até a análise. O coletor para análise de mercúrio consiste em um funil de vidro passado através de um novo tubo de polímero de bloco de estireno-etileno-butadieno-estireno (C-Flex) com um novo frasco de polietileno tereftalato éster copoliéster glicol (PETG) com um laço que atua como um bloqueio de vapor. Na implantação, todos os frascos PETG de 250 mL foram acidificados com 1 mL de ácido clorídrico (HCl) com traço de metal e todos os frascos PETG de 500 mL foram acidificados com 2 mL de HCl com traço de metal. um loop que atua como um bloqueio de vapor. Todos os funis de vidro, funis de plástico e garrafas de polietileno foram lavados com ácido antes da implantação.as amostras o mais frias possível até o retorno aos Estados Unidos e, em seguida, as amostras armazenadas a 4°C até a análise. Estudos anteriores usando este método mostraram 90-110% de recuperação para brancos de laboratório abaixo do limite de detecção e picos padrão37.
Em cada um dos cinco locais, coletamos folhas como folhas do dossel, amostras de folhas coletadas, lixo fresco e lixo a granel usando o protocolo de mãos limpas-mãos sujas (Método 1669 da EPA). Todas as amostras foram coletadas sob uma licença de coleta do SERFOR , Peru, e importado para os Estados Unidos sob licença de importação do USDA. Coletamos folhas de dossel de duas espécies de árvores encontradas em todos os locais: uma espécie de árvore emergente (Ficus insipida) e uma árvore de tamanho médio (Inga feuilleei). Coletamos folhas das copas das árvores usando o estilingue Notch Big Shot durante a estação seca de 2018, a estação chuvosa de 2018 e a estação seca de 2019 (n = 3 por espécie). Coletamos amostras de folhas (n = 1) coletando folhas de cada parcela de ramos a menos de 2 m acima do solo durante a estação seca de 2018, a estação chuvosa de 2018 e a estação seca de 2019. cama fresca (“cama a granel”) em cestos forrados com malha de plástico(n = 5) durante a estação chuvosa de 2018 em todos os cinco sítios florestais e durante a estação seca de 2019 na parcela Los Amigos (n = 5). Observe que, embora tenhamos instalado um número consistente de cestas em cada local, durante alguns períodos de coleta , nosso tamanho de amostra foi menor devido a inundações no local e interferência humana nos coletores. Todas as cestas de lixo são colocadas a menos de um metro do coletor de água. a estação seca de 2019. Durante a estação seca de 2019, também coletamos uma grande quantidade de lixo em todos os nossos lotes de Los Amigos. Refrigeramos todas as amostras de folhas até que pudessem ser congeladas usando um freezer, depois enviamos para os EUA no gelo, e depois armazenados congelados até o processamento.
Coletamos amostras de solo em triplicata (n = 3) de todos os cinco locais (aberto e dossel) e da parcela de Los Amigos durante a estação seca de 2019 durante todos os três eventos sazonais. Todas as amostras de solo foram coletadas a um metro do coletor de precipitação. coletamos amostras de solo como solo superficial sob a camada de serapilheira (0–5 cm) usando um amostrador de solo. Além disso, durante a estação seca de 2018, coletamos testemunhos de solo até 45 cm de profundidade e os dividimos em cinco segmentos de profundidade. coletamos apenas um perfil de solo porque o lençol freático está próximo à superfície do solo. Coletamos todas as amostras usando o protocolo de mãos limpas e sujas (Método EPA 1669). Resfriamos todas as amostras de solo até que pudessem ser congeladas usando um freezer e, em seguida, enviadas em gelo para os Estados Unidos, e depois armazenados congelados até o processamento.
Use ninhos de neblina colocados ao amanhecer e ao entardecer para pegar pássaros nos horários mais frescos do dia.Na Reserva Los Amigos, colocamos cinco ninhos de neblina (1,8 × 2,4) em nove locais. 10 ninhos de neblina (12 x 3,2 m) em 19 locais. Em ambos os locais, coletamos a primeira pena central da cauda de cada ave, ou, se não, a próxima pena mais antiga. Armazenamos as penas em sacos Ziploc limpos ou envelopes pardos com silicone. registros fotográficos e medidas morfométricas para identificar as espécies de acordo com Schulenberg65. Ambos os estudos foram apoiados pelo SERFOR e permissão do Animal Research Council (IACUC). Ao comparar as concentrações de Hg de penas de aves, examinamos as espécies cujas penas foram coletadas na Concessão de Conservação Los Amigos e a Estação Biológica Cocha Cashu (Myrmotherula axillaris, Phlegopsis nigromaculata, Pipra fasciicauda).
Para determinar o índice de área foliar (LAI), os dados do lidar foram coletados usando o GatorEye Unmanned Aerial Laboratory, um sistema aéreo não tripulado de fusão de sensores (consulte www.gatoreye.org para obter detalhes, também disponível usando o link “2019 Peru Los Friends” June” ) 66. O lidar foi coletado na Conservação Los Amigos Conservation em junho de 2019, com altitude de 80 m, velocidade de voo de 12 m/s e distância de 100 m entre rotas adjacentes, de modo que a taxa de cobertura de desvio lateral atingiu 75 %.A densidade de pontos distribuídos no perfil vertical da floresta excede 200 pontos por metro quadrado. A área de voo se sobrepõe a todas as áreas de amostragem em Los Amigos durante a estação seca de 2019.
Quantificamos a concentração total de Hg de GEMs coletados por PAS por dessorção térmica, fusão e espectroscopia de absorção atômica (USEPA Método 7473) usando um instrumento Hydra C (Teledyne, CV-AAS). Calibramos CV-AAS usando o Instituto Nacional de Padrões e Tecnologia (NIST) Material de Referência Padrão 3133 (solução padrão Hg, 10,004 mg g-1) com um limite de detecção de 0,5 ng Hg. Realizamos a Verificação de Calibração Contínua (CCV) usando NIST SRM 3133 e Padrões de Controle de Qualidade (QCS) usando NIST 1632e (carvão betuminoso, 135,1 mg g-1). Dividimos cada amostra em um barco diferente, colocamos entre duas camadas finas de pó de carbonato de sódio (Na2CO3) e cobrimos com uma fina camada de hidróxido de alumínio (Al(OH) 3) pó67. Medimos o teor total de HGR-AC de cada amostra para remover qualquer heterogeneidade na distribuição de Hg no sorvente HGR-AC. Portanto, calculamos a concentração de mercúrio para cada amostra com base na soma do mercúrio total medido por cada embarcação e otodo o conteúdo de sorvente HGR-AC no PAS. Dado que apenas uma amostra de PAS foi coletada de cada local para medições de concentração durante a estação seca de 2018, o controle e a garantia de qualidade do método foram realizados agrupando amostras com brancos de procedimento de monitoramento, padrões internos e matriz -critérios correspondentes. Durante a estação chuvosa de 2018, repetimos as medições das amostras do PAS. Os valores foram considerados aceitáveis quando a diferença percentual relativa (RPD) do CCV e as medições dos padrões correspondentes à matriz estavam dentro de 5% do aceitável valor, e todos os brancos do procedimento estavam abaixo do limite de detecção (BDL).Corrigimos o mercúrio total com correção do branco medido em PAS usando concentrações determinadas a partir de brancos de campo e de viagem (0,81 ± 0,18 ng g-1, n = 5). Calculamos GEM concentrações usando a massa total corrigida em branco de mercúrio adsorvido dividida pelo tempo de implantação e taxa de amostragem (quantidade de ar para remover mercúrio gasoso por unidade de tempo;0,135 m3 dia-1)63,68, ajustado para temperatura e vento do World Weather Online Temperatura média e medições de vento obtidas para a região de Madre de Dios68. O erro padrão relatado para as concentrações de GEM medidas é baseado no erro de um padrão externo executar antes e depois da amostra.
Analisamos amostras de água quanto ao teor de mercúrio total por oxidação com cloreto de bromo por pelo menos 24 horas, seguido de redução de cloreto estanoso e análise de purga e armadilha, espectroscopia de fluorescência atômica de vapor frio (CVAFS) e separação por cromatografia gasosa (GC) (Método EPA) 1631 do Tekran 2600 Automatic Total Mercury Analyzer, Rev. E). Realizamos CCV nas amostras da estação seca de 2018 usando padrões de mercúrio aquoso certificados pela Ultra Scientific (10 μg L-1) e verificação de calibração inicial (ICV) usando material de referência certificado pelo NIST 1641D (mercúrio em água, 1,557 mg kg-1)) com um limite de detecção de 0,02 ng L-1. Para as amostras da estação chuvosa de 2018 e da estação seca de 2019, usamos o Padrão de Mercúrio Total da Brooks Rand Instruments (1,0 ng L-1 ) para calibração e CCV e o multielemento SPEX Centriprep Plasma Acoplado Indutivamente (ICP-MS) para solução ICV padrão 2 A com um limite de detecção de 0,5 ng L-1. Todos os padrões recuperados dentro de 15% dos valores aceitáveis.Field brancos, brancos de digestão e brancos analíticos são todos BDLs.
Nós liofilizamos amostras de solo e folhas por cinco dias. Homogeneizamos as amostras e as analisamos para mercúrio total por decomposição térmica, redução catalítica, fusão, dessorção e espectroscopia de absorção atômica (método EPA 7473) em um Milestone Direct Mercury Analyzer (DMA) -80). Para as amostras da estação seca de 2018, realizamos testes DMA-80 usando NIST 1633c (cinzas volantes, 1005 ng g-1) e o material de referência certificado pelo Conselho Nacional de Pesquisa do Canadá MESS-3 (sedimento marinho, 91 ng g -1).Calibração.Usamos NIST 1633c para CCV e MS e MESS-3 para QCS com um limite de detecção de 0,2 ng Hg. ng L−1). Usamos o Material de Referência Padrão NIST 2709a (solo San Joaquin, 1100 ng g-1) para CCV e MS e DORM-4 (proteína de peixe, 410 ng g-1) para QCS com um limite de detecção de 0,5 ng Hg. Para todas as estações, analisamos todas as amostras em duplicata e valores aceitos quando o RPD entre as duas amostras estava dentro de 10%. As recuperações médias para todos os padrões e picos de matriz estavam dentro de 10% dos valores aceitáveis, e todos os brancos foram BDL.Todas as concentrações relatadas são peso seco.
Analisamos metilmercúrio em amostras de água de todas as três atividades sazonais, amostras de folhas da estação seca de 2018 e amostras de solo de todas as três atividades sazonais. % de hidróxido de potássio em metanol por pelo menos 48 h a 55°C por pelo menos 70 h, e solo digerido por micro-ondas com traços de ácido HNO3 de grau metálico71,72.Analisamos as amostras da estação seca de 2018 por etilação da água usando tetraetilborato de sódio, purga e armadilha e CVAFS em um espectrômetro Tekran 2500 (método 1630 da EPA). Usamos padrões de MeHg de laboratório credenciado pela Frontier Geosciences e QCS de sedimento usando ERM CC580 para calibração e CCV com um limite de detecção de método de 0,2 ng L-1. Analisamos as amostras da estação seca de 2019 usando tetraetilborato de sódio para etilação de água, purga e armadilha, CVAFS, GC e ICP-MS em um Agilent 770 (método EPA 1630)73. Usamos Padrões de metilmercúrio da Brooks Rand Instruments (1 ng L−1) para calibração e CCV com um limite de detecção de método de 1 pg. Todos os padrões se recuperaram dentro de 15% dos valores aceitáveis para todas as estações e todos os brancos foram BDL.
Em nosso Laboratório de Toxicologia do Instituto de Biodiversidade (Portland, Maine, EUA), o limite de detecção do método foi de 0,001 μg g-1. Calibramos o DMA-80 usando DOLT-5 (fígado de cação, 0,44 μg g-1), CE-464 (5,24 μg g-1) e NIST 2710a (solo Montana, 9,888 μg g-1). Usamos DOLT-5 e CE-464 para CCV e QCS. As recuperações médias para todos os padrões estavam dentro de 5% dos valores aceitáveis e todos os brancos foram BDL.Todas as réplicas estavam dentro de 15% RPD.Todas as concentrações totais de mercúrio das penas relatadas são peso fresco (fw).
Usamos filtros de membrana de 0,45 μm para filtrar amostras de água para análises químicas adicionais. Analisamos amostras de água para ânions (cloreto, nitrato, sulfato) e cátions (cálcio, magnésio, potássio, sódio) por cromatografia de íons (método EPA 4110B) [USEPA, 2017a] usando um cromatógrafo de íons Dionex ICS 2000. Todos os padrões recuperados dentro de 10% dos valores aceitáveis e todos os brancos foram BDL. Usamos o Thermofisher X-Series II para analisar oligoelementos em amostras de água por espectrometria de massa de plasma indutivamente acoplado. Instrumento os padrões de calibração foram preparados por diluição em série do padrão de água certificado NIST 1643f. Todos os espaços em branco são BDL.
Todos os fluxos e poças relatados no texto e nas figuras usam valores médios de concentração para as estações seca e chuvosa. Consulte a Tabela Suplementar 1 para estimativas de poças e fluxos (fluxos anuais médios para ambas as estações) usando as concentrações mínimas e máximas medidas durante o estações secas e chuvosas. Calculamos os fluxos de mercúrio da floresta da Concessão de Conservação Los Amigos como a entrada de mercúrio somada por meio de queda e serapilheira. e disponível da ACCA mediante solicitação), calculamos a precipitação média anual acumulada na última década (2009-2018) em aproximadamente 2.500 mm ano-1. Observe que no ano-calendário de 2018, a precipitação anual está próxima dessa média ( 2468mm), enquanto os meses mais chuvosos (Janeiro, Fevereiro e Dezembro) representam cerca de metade da precipitação anual (1288mm de 2468mm).Portanto, usamos a média das concentrações das estações chuvosa e seca em todos os cálculos de fluxo e piscina. Isso também nos permite considerar não apenas a diferença na precipitação entre as estações chuvosa e seca, mas também a diferença nos níveis de atividade ASGM entre essas duas estações. os valores da literatura dos fluxos anuais de mercúrio relatados das florestas tropicais variam entre as concentrações de mercúrio em expansão das estações seca e chuvosa ou apenas das estações secas, ao comparar nossos fluxos calculados com os valores da literatura, comparamos diretamente nossos fluxos de mercúrio calculados, enquanto outro estudo coletou amostras nas estações seca e chuvosa, e reestimamos nossos fluxos usando apenas as concentrações de mercúrio na estação seca quando outro estudo coletou amostras apenas na estação seca (por exemplo, 74).
Para determinar o teor anual total de mercúrio de toda a precipitação, chuva em massa e lixo em Los Amigos, usamos a diferença entre a estação seca (média de todos os sites de Los Amigos em 2018 e 2019) e a estação chuvosa (média de 2018) média total concentração de mercúrio. Para as concentrações totais de mercúrio em outros locais, foram utilizadas as concentrações médias entre a estação seca de 2018 e a estação chuvosa de 2018. Para cargas de metilmercúrio, usamos dados da estação seca de 2018, o único ano em que o metilmercúrio foi medido. Para estimar os fluxos de mercúrio da serapilheira, usamos estimativas da literatura de taxas de serapilheira e concentrações de mercúrio coletadas de folhas em cestos de lixo em 417 g m-2 ano-1 na Amazônia peruana. Para o reservatório de Hg do solo nos 5 cm superiores do solo, usamos o Hg total do solo medido (estações secas de 2018 e 2019, estação chuvosa de 2018) e as concentrações de MeHg na estação seca de 2018, com densidade estimada de 1,25 g cm-3 na Amazônia brasileira75.Efetue esses cálculos orçamentários em nosso principal local de estudo, Los Amigos, onde conjuntos de dados de chuva de longo prazo estão disponíveis e onde a estrutura completa da floresta permite o uso de estimativas de serapilheira coletadas anteriormente.
Processamos linhas de voo lidar usando o fluxo de trabalho de pós-processamento multiescala GatorEye, que calcula automaticamente a nuvem de pontos mesclada limpa e produtos raster, incluindo modelos de elevação digital (DEMs) com resolução de 0,5 × 0,5 m. Usamos DEM e nuvens de pontos lidar limpas (WGS-84, UTM 19S Meters) como entrada para o fluxo de trabalho GatorEye Leaf Area Density (G-LAD), que calcula estimativas calibradas de área foliar para cada voxel (m3) (m2) no solo na parte superior do dossel em uma resolução de 1 × 1 × 1 me o LAI derivado (soma do LAD dentro de cada coluna vertical de 1 × 1 m). O valor do LAI de cada ponto GPS plotado é então extraído.
Realizamos todas as análises estatísticas usando o software estatístico R versão 3.6.176 e todas as visualizações usando ggplot2. Realizamos testes estatísticos usando um alfa de 0,05. A relação entre duas variáveis quantitativas foi avaliada usando regressão de mínimos quadrados ordinários. Realizamos comparações entre sites usando o teste não paramétrico de Kruskal e teste de Wilcox pareado.
Todos os dados incluídos neste manuscrito podem ser encontrados nas Informações Complementares e arquivos de dados associados. A Conservação Amazônica (ACCA) fornece dados de precipitação mediante solicitação.
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Horário da postagem: 24 de fevereiro de 2022