Artikel ini adalah dari Majalah Hakai, penerbitan dalam talian mengenai sains dan masyarakat dalam ekosistem pantai. Baca lebih banyak cerita seperti ini di hakaimagazine.com.
Apabila hujan lebat melanda Kaledonia Baru, sungai-sungai menjadi merah.
Terletak kira-kira 1, 200 kilometer timur Australia, New Caledonia mempunyai salah satu daripada ekosistem terumbu karang yang paling luas di dunia, dan sekitar 10 peratus daripada nikel dunia. Lebih daripada satu abad perlombongan jalur dan penebangan hutan di wilayah Pasifik Perancis telah mencipta beberapa tahap hakisan tanah tertinggi di dunia. Perlindungan hutan hujan telah dikurangkan dari 70 peratus kepada 20 peratus, dan ketika hujan, air dan bumi tidak terhalang dari lereng bukit ke sungai dan laut, mengambil nikel dan logam toksik lain dengan mereka.
Akhirnya, logam-nikel ini terutamanya nikel, kobalt, besi, dan kromium di rantai makanan. Tiram yang hidup di dekat sungai yang berlari melintasi tapak perlombongan mengandungi 20 kali lebih banyak nikel daripada mereka yang tinggal berhampiran sungai-sungai lain. Eels berhampiran pantai mempunyai kepekatan nikel dan logam lain yang lebih tinggi daripada yang lebih jauh ke laut.
"Akibat pencemaran seperti ini amat buruk, " kata Peggy Gunkel-Grillon, ahli kimia alam sekitar dari University of New Caledonia. Logam toksik bergerak ke atas rantaian makanan dan berkumpul di pemangsa teratas, katanya.
Tetapi bukti tentang kesan toksikologi nikel pada makhluk laut dan manusia adalah terhad. "Di Kaledonia Baru, kita mula mengkaji kesan logam terhadap alam sekitar - ini adalah topik baru bagi kerajaan dan saintis, " kata Yannick Dominique, ahli ekotoxicolog di Bioeko perundingan New Caledonian. Dominique adalah sebahagian daripada pemeriksaan projek kerajaan yang baru dan sumber pendedahan logam kepada orang-orang di Kaledonia Baru.
Pada manusia, penyelidikan mengaitkan pendedahan kepada nikel-sering melalui rokok atau industri rokok-ke peningkatan kencing manis jenis 2, dan Organisasi Kesihatan Sedunia mengklasifikasikan nikel tulen sebagai karsinogen. Akan tetapi, sedikit diketahui, tentang pengambilan air dan makanan yang tinggi nikel.
Berpikir tentang ancaman larian nikel, Gunkel-Grillon dan rakan-rakannya bertanya-tanya apakah sesuatu boleh dilakukan.
Dalam industri marin, formasi seperti batu buatan dibuat di sekitar struktur seperti turbin angin dan platform minyak luar pesisir untuk melindungi mereka dari hakisan. Halangan-halangan ini dibuat dari bahan berasaskan kalsium di air laut yang tertarik dan dibina di sekitar struktur logam yang dikenakan elektrik. Para penyelidik tertanya-tanya jika proses ini dapat diteruskan lebih jauh. Iaitu, jika logam yang dikenakan elektrik dapat menarik bahan berasaskan kalsium, bolehkah formasi berasaskan kalsium menarik bahan pencemar logam berat?
Dalam eksperimen makmal, Gunkel-Grillon bekerjasama dengan Marc Jeannin, seorang jurutera dari Université de La Rochelle Perancis, untuk membangunkan kaedah untuk mengeluarkan nikel dari air laut di New Caledonia.
Dengan meletakkan keluli tergalvani di air laut, dan mengecasnya dengan arus elektrik yang lemah, para penyelidik telah menunjukkan bahawa mereka boleh menarik ion logam daripada larutan itu, menjebak mereka dalam deposit kalsifikasi yang tumbuh di elektrod keluli.
Dalam eksperimen makmal, penyelidik dapat menarik nikel keluar dari penyelesaian. (Gambar oleh Charlotte Carré) Dalam ujian makmal-bukti konsep, para saintis mencincang kepingan-kepingan kecil keluli elektrik ke dalam air laut dengan nikel. Selepas tujuh hari, mereka mendapati bahawa sehingga 24 peratus daripada nikel yang ditambahkan ke dalam air terperangkap.
Tetapi cabaran sebenar, kata Gunkel-Grillon, adalah untuk melihat apakah teknik mereka akan diterjemahkan ke dalam keadaan dunia sebenar. Langkah seterusnya sudah dijalankan di lagun New Caledonian. Pada akhir bulan Mac, saintis meletakkan eksperimen berskala besar di Numbo Bay, yang merupakan zon perindustrian ibu kota, Nouméa.
Sekiranya percubaan ini berfungsi, para saintis membayangkan struktur elektrod yang lebih besar dan kekal yang kekal yang duduk secara menegak di dalam air.
"Dengan meletakkan peranti kami di mulut sungai, limbah, pelabuhan, atau mana-mana tempat lain di mana pencemaran itu boleh berlaku, kami akan dapat menghadkan pencemaran nikel yang dibubarkan, " kata Gunkel-Grillon.
Grid elektrik tempatan menguasai eksperimen New Caledonian, tetapi ia mungkin dapat dijalankan seperti turbin angin atau panel solar pada masa akan datang.
Pencemaran logam dalam persekitaran laut adalah masalah di dunia, dan penyelesaian ini memegang janji yang besar. Pasukan itu juga telah menggunakan teknik ini untuk menjerat plumbum, dan Jeannin mengatakan dia tidak melihat alasan mengapa ia tidak dapat berfungsi untuk elemen metalik lain juga.
"Pelabuhan yang lebih tua boleh mempunyai tahap pencemar yang cukup tinggi seperti logam dan logam berat di sedimen mereka, " kata Philippe Andréani, Ketua Pegawai Eksekutif Géocorail, sebuah syarikat yang membangunkan struktur marin buatan untuk perlindungan hakisan. "Ia datang dari cat antifouling yang digunakan pada masa lalu di badan kapal, dan dari sumber lain. Pelabuhan tidak begitu mendalam, jadi pergolakan yang disebabkan oleh kipas kapal cenderung mengangkat sedimen dan melepaskan bahan pencemar mereka. "
Géocorail telah mematenkan versi berbeza elektrod yang menjerat logam, yang sedang diuji di beberapa pelabuhan Perancis.
Pada musim bunga akan datang, keputusan dari ujian lapangan Caledonian Baru akan masuk, dan saintis harus tahu sama ada teknik ini dapat membantu dengan pencemaran logam toksik.
"Apabila kami mendapatkan deposit dari air laut, kami akan dapat memeriksa unsur-unsur logam yang terperangkap, termasuk semua bahan pencemar logam yang ada di lagun New Caledonia, " kata Jeannin.
Cerita Terkait dari Majalah Hakai:
- Helm Ikan Jangan Simpan Kehidupan
- Mengekalkan Perlombongan Deep-Sea
- Islandersed Landlocked
