Разгадана тайна высвобождения мышьяка в грунтовые воды

Ученые из Стэнфорда определили источник питания для микробов, ответственных за высвобождение опасного мышьяка в грунтовые воды Юго-Восточной Азии. Их выводы, опубликованные в журнале Nature Geosciences, могут повлиять на будущее землепользование и развитие в регионе, где концентрации мышьяка в воде в 20–100 раз превышают нормы ВОЗ, что отравляет более 100 миллионов человек.

Мышьяк связан с оксидами железа в гималайских породах и отлагается в низменных бассейнах и дельтах рек. В бескислородных условиях некоторые бактерии в этих отложениях используют частицы мышьяка и оксидов железа для дыхания, высвобождая токсин в воду. Ключевой загадкой оставался источник энергии для этого процесса. Исследование показало, что в постоянных водно-болотных угодьях бактерии в верхних слоях грунта активно высвобождают мышьяк, используя доступное органическое вещество. В сезонных же болотах микробы в тех же слоях исчерпывают легкодоступный углерод в сухие периоды и не выделяют мышьяк при затоплении, пока не получат новый источник питания, такой как глюкоза.

«Бактерии, высвобождающие мышьяк, живущие в мелководных районах сезонных водно-болотных угодий, ограничены "реактивным" углеродом — то есть они не выделяют мышьяк в воду, потому что в доступной им форме углерода недостаточно», — пояснил Скотт Фендорф, ведущий автор исследования. Эксперименты также показали, что искусственное преобразование сезонного болота в постоянное приводит к высвобождению мышьяка. Это указывает на серьезные последствия изменения гидрологии региона, например, при строительстве дамб или изменении сельскохозяйственных практик.