Kokain er en voksende forurening, der giver anledning til bekymring i Santos-bugten (Brasilien), siger forsker

Ud over allerede kendte forurenende stoffer er Santos-bugten - en by i staten São Paulo (Brasilien), der er hjemsted for den største havn i Latinamerika - blevet påvirket af en ny forurening, der nu ikke kun er til stede i vandet men også i sedimenter og marine organismer i hele São Paulos kystregion:kokain.

Lægemidlet forårsager alvorlige toksikologiske virkninger hos dyr som brune muslinger (Perna perna), mangroveøsters (Crassotrea gasar) og fisk (ål), ifølge resultaterne af laboratorieanalyser udført af forskere ved det føderale universitet i São Paulo (UNIFESP) . Af denne grund betragtes det nu som en ny forurening, der giver anledning til bekymring.

"Kokain i dag er faktisk en forurening i Santos-bugten. Vi fandt narkotikaforurening spredt i hele regionen," sagde Camilo Dias Seabra, professor ved UNIFESP, i en paneldebat om vand under FAPESP Week Illinois, som fandt sted 9. og 10. april i Chicago, i USA.

Forskeren, i samarbejde med kolleger fra UNIFESP og Santa Cecília University (UNISANTA), identificerede i 2017 for første gang akkumulering af kokain og andre stoffer afledt af medicin i overfladevand i Santos-bugten og biologiske effekter i miljømæssigt relevante koncentrationer.

Forskerne fandt blandt andet ibuprofen, paracetamol og diclofenac i vandprøver indsamlet i regionen, såvel som kokain i en koncentration svarende til koffein - en traditionel indikator for forurening, da det ikke kun indtages i drikkevarer som f.eks. som kaffe, te og læskedrikke, men også til stede i forskellige lægemidler.

"Det er en enorm koncentration af kokain, hvis vi forestiller os forbruget af koffein," sammenlignede Seabra. "Disse resultater var meget overraskende," tilføjede han.

En af de hypoteser, som forskerne dengang fremsatte for at forklare den høje koncentration af kokain i overfladevandsprøverne fra Santos-bugten, var den periode, hvor de gennemførte undersøgelsen:under karnevalet, hvor regionen modtager et stort antal turister.

"Vi troede, at det kunne være et karnevalsfænomen. Men vi foretog sæsonbestemt overvågning og fandt ud af, at kokain og dets metabolitter hele året var til stede ikke kun i vandet, men også i muslinger, for eksempel," sagde Seabra.

Laboratorieanalyser viste, at bioakkumulationsfaktoren af ​​kokain i brune muslinger var mere end tusind gange højere end koncentrationen i vand. "Dette er en høj bioakkumulationsfaktor. Derfor kan fisk og skaldyr i Santos-bugten være forurenet med kokain, men ikke kun af kokain," bemærkede Seabra.

Forskerne gennemførte også undersøgelser for at vurdere virkningerne af kokaineksponering på brune muslinger. Resultaterne af analysen viste, at efter en uges eksponering havde dyrene forhøjede niveauer af to neurotransmittere:dopamin og serotonin. Denne ændring blev fortolket som en neuroendokrin reaktion, der kunne påvirke disse dyrs reproduktionssystem.

For at evaluere denne hypotese blev der udført undersøgelser med andre dyr, såsom ål. Analyserne viste, at kronisk eksponering for kokain påvirker oogenese (ægdannelse) og steroidogenese (produktion af steroidhormoner) hos disse fisk.

"Åleæg udsat for kokain havde en lavere modningshastighed. På denne måde kan kokain forstås som en hormonforstyrrende stof hos disse dyr," sagde Seabra.

Som en del af et doktorgradsprojekt analyserede forskerne også den økologiske risiko for kokaineksponering i mangroveøsters ved hjælp af benzoylecgonin - en metabolit af stoffet - som en biomarkør.

Resultaterne viste, at lægemidlet forårsager alvorlige cytotoksiske og genotoksiske virkninger i disse organismer. "Vi anser kokain for at være en ny forurening, der giver anledning til bekymring," sagde Seabra.

Da de blev kontaktet om rapporten, svarede pressekontoret for São Paulo State Environmental Corporation (CETESB) i en erklæring, at "CETESB overvåger systematisk kvaliteten af ​​statens kystvande, herunder indflydelsesområdet fra Santos ubådsudløb, og udfører økotoksikologisk test på prøver fra dette område for at vurdere de mulige virkninger af tilstedeværelsen af ​​forurenende stoffer på akvatisk fauna. Overvågningsresultaterne er tilgængelige i rapporterne på CETESB's hjemmeside."

"Den pågældende undersøgelse gav information til en bedre forståelse af regionen, og på baggrund af dens resultater kan det konkluderes, at de koncentrationer, der blev fundet i havvandet i Santos-bugten på det tidspunkt, ikke ville have en effekt på den undersøgte musling og ikke ville udgøre en risiko for badende," slutter erklæringen.

Trafficeringsrute

Ifølge Seabra, baseret på geokemiske undersøgelser af sedimentprøver fra flodmundinger, anslås det, at kokain har ophobet sig i Santos-flodmundingen siden 1930'erne, men koncentrationerne af stoffet i regionen er steget i vejret i de seneste årtier.

En forklaring på denne stigning er, at regionen er en af ​​de vigtigste narkotikasmuglingsruter fra Sydamerika til Europa. Derudover står regionen ligesom andre dele af landet og verden over for problemet med en stigning i antallet af brugere af ulovlige stoffer såsom kokain og crack.

Et andet problem er manglen på spildevandsrensning i regionen, påpegede Seabra. "Ubehandlet spildevand kan være relateret til de høje koncentrationer af kokain, vi finder i Santos-bugten. Men vi har også et folkesundhedsproblem i regionen relateret til brugen af ​​crack og andre stoffer og offentlig sikkerhed. Det er et komplekst scenarie for os for bedre at forstå de involverede miljømæssige og sociale risici," sagde han.

For bedre at forstå problemets omfang planlægger forskerne at starte et spildevandsbaseret epidemiologisk program for at opdage stofbrug.

Et af målene med sådanne programmer er at hjælpe med at identificere sundhedsproblemer i befolkningen, ikke kun relateret til ulovlige stoffer, men også til alkohol og rygning. "Men der er mange udfordringer at overvinde, hvis vi skal implementere et sådant program i regionen," sagde Seabra.

Ud over kokain er en anden ny forurening, som forskeren og hans samarbejdspartnere har undersøgt, atmosfærisk partikler - en forbindelse af metallurgisk oprindelse, der kan udfældes i kystområder og forårsage toksiske virkninger i akvatiske organismer, såvel som bioakkumulerer i fisk.

"Det 'sorte pulver' indeholder metalliske mikro- og nanopartikler, inklusive sjældne jordarter, hvis virkninger stadig er ukendte. Disse partikler påvirker marine hvirvelløse dyr og fisk, og de første resultater, vi opnåede ... er bekymrende," sagde Seabra.

Geologisk markør

Ud over ulovlige stoffer og medicin har en anden gruppe forskere fra Institute of Oceanography ved University of São Paulo (IO-USP) analyseret tilstedeværelsen af ​​andre kemiske forbindelser, såsom polycykliske aromatiske kulbrinter (PAH'er) og organiske chlorforbindelser, i sedimentære optegnelser fra flodmundingssystemerne i Santos og nabokommunen São Vicente. Målet er at bestemme, hvornår menneskelige aktiviteter begyndte at ændre den naturlige dynamik i regionen.

Resultaterne af analyserne af registreringerne viste, at den første koncentration af disse forbindelser i regionen, som er en af ​​de mest befolkede og industrialiserede på den brasilianske kyst, fandt sted mellem 1940'erne og 1950'erne, da stålraffinaderierne blev installeret.

"Omkring 1960'erne begyndte koncentrationen af ​​disse forurenende stoffer at stige i regionen. Vi kan sige, at antropocæn i Santos og São Vicentes flodmundinger begyndte på det tidspunkt," sagde César de Castro Martins, professor ved IO-USP.

En gruppe forskere fra State University of Campinas (Unicamp) analyserede tilstedeværelsen af ​​de mest almindeligt anvendte pesticider i sukkerrørsplantager i overflade- og grundvand i São Paulo.

Resultaterne af analysen indikerede, at alle 14 undersøgte forbindelser i overfladevand blev påvist i mindst én prøve. Nogle forbindelser udgjorde en potentiel risiko for vandlevende organismer.

"Disse forurenende stoffer spredes i lave koncentrationer i hele vores flodbassiner, og det er meget svært at finde deres kilde. Det er derfor, vi studerer deres mobilitet i jorden, og hvordan de kan nå grundvandet," siger Cassiana Carolina Montagner, professor ved Unicamp og koordinator for projektet.

Oprindelse af patogener

At identificere kilden til kontaminering af sygdomsfremkaldende bakterier efter naturkatastrofer som oversvømmelser har været målet for en gruppe forskere fra University of Illinois i Urbana Champaign. For at nå dette mål har de brugt genetiske sekventeringsværktøjer.

I 2018 ramte orkanen Florence kysten af ​​North Carolina, hvor kystoversvømmelser fra tropiske storme er ret almindelige, og der er en høj koncentration af svinefarme og private septiksystemer.

Tre uger efter orkanen tog et hold forskere fra det amerikanske universitet vandprøver fra 25 vandområder nedstrøms for svinefarme i landbrugsproduktionsområder, og 23 af dem indeholdt bakterien Salmonella enterica.

Resultaterne af de genetiske analyser af kromosomer og plasmider viste, at oprindelsen af ​​bakterierne i de indsamlede prøver ikke var fra dyr eller gødning, men fra lokale floder og vandløb.

"Undersøgelser som dette er meget vigtige, fordi de hjælper med tydeligt at identificere og overvåge fremkomsten af ​​patogener under ekstreme vejrbegivenheder, som forventes at blive hyppigere med klimaændringer," siger Ana Barros, professor ved University of Illinois i Urbana Champaign.

Leveret af FAPESP