Quando altos níveis do oligoelemento molibdênio (mah-LIB-den-um) foram descobertos em poços de água potável no sudeste de Wisconsin, os numerosos locais de eliminação de cinzas de carvão da região pareciam ser uma fonte provável de contaminação.

Mas um trabalho de investigação minucioso liderado por investigadores da Duke University e da Ohio State University revelou que os lagos, que contêm resíduos de carvão queimado em centrais eléctricas, não são a fonte da contaminação.

Em vez disso, provém de fontes naturais.

“Com base em testes usando 'impressões digitais' isotópicas forenses e técnicas de datação por idade, nossos resultados oferecem evidências independentes de que as cinzas de carvão não são a fonte de contaminação da água”, disse Avner Vengosh, professor de geoquímica e qualidade da água na Duke's Nicholas School of o Meio Ambiente.

“Se esta água rica em molibdênio tivesse vindo da lixiviação de cinzas de carvão, seria relativamente jovem, tendo sido recarregada no aquífero subterrâneo da região a partir de depósitos de cinzas de carvão na superfície há apenas 20 ou 30 anos”, disse Vengosh. “Em vez disso, nossos testes mostram que ele vem do subsolo e tem mais de 300 anos.”

Os testes também revelaram que a impressão digital isotópica da água contaminada – as suas proporções precisas de isótopos de boro e estrôncio – não correspondia às impressões digitais isotópicas dos resíduos da combustão do carvão.

Estas descobertas “desligam” o molibdénio dos locais de eliminação de cinzas de carvão e, em vez disso, sugerem que é o resultado de processos naturais que ocorrem na matriz rochosa do aquífero, disse Jennifer S. Harkness, investigadora de pós-doutoramento no estado de Ohio que liderou o estudo como parte de sua tese de doutorado na Duke.

Os pesquisadores publicaram seu artigo revisado por pares este mês na revista Environmental Science & Technology.

Pequenas quantidades de molibdênio são essenciais para a vida animal e vegetal, mas as pessoas que ingerem muito dele correm o risco de problemas que incluem anemia, dores nas articulações e tremores.

Alguns dos poços testados no sudeste de Wisconsin continham até 149 microgramas de molibdênio por litro, um pouco mais que o dobro do nível de consumo seguro padrão da Organização Mundial da Saúde, que é de 70 microgramas por litro. A Agência de Proteção Ambiental dos EUA define o limite ainda mais baixo, 40 microgramas por litro.

Para conduzir o novo estudo, Harkness e seus colegas usaram traçadores forenses para determinar as proporções de isótopos de boro e estrôncio em cada uma das amostras de água. Eles também mediram os isótopos radioativos de trítio e hélio de cada amostra, que têm taxas de decaimento constantes e podem ser usados ​​para avaliar a idade de uma amostra, ou “tempo de residência” nas águas subterrâneas. Ao integrar estes dois conjuntos de descobertas, os cientistas conseguiram reunir informações detalhadas sobre a história das águas subterrâneas, incluindo quando se infiltraram pela primeira vez no aquífero e com que tipos de rochas interagiram ao longo do tempo.

“Esta análise revelou que a água com alto teor de molibdênio não se originou de depósitos de cinzas de carvão na superfície, mas resultou de minerais ricos em molibdênio na matriz do aquífero e das condições ambientais no aquífero profundo que permitiram a liberação deste molibdênio no águas subterrâneas”, explicou Harkness.

“O que há de único neste projeto de pesquisa é que ele integra dois métodos diferentes – impressões digitais isotópicas e datação por idade – em um estudo”, disse ela.

Embora o estudo tenha se concentrado em poços de água potável em Wisconsin, suas descobertas são potencialmente aplicáveis ​​a outras regiões com geologias semelhantes.

Thomas H. Darrah, professor associado de ciências da terra no estado de Ohio, é orientador de pós-doutorado de Harkness no estado de Ohio e foi coautor do novo estudo.