Misterul butoaielor de pe fundul oceanului: Cercetătorii au găsit sedimente cu pH 12, atât de alcaline încât s-au întărit ca betonul

Fundul oceanului poate păstra efectele activităților industriale mult timp după ce recipientele originale încep să se corodeze. Butoaie de deșeuri vechi de câteva decenii, aflate în largul sudului Californiei, au creat depozite neobișnuite în sedimentele din jur, oferindu-le oamenilor de știință indicii despre modul în care deversările istorice continuă să afecteze mediul marin de mare adâncime.

Un studiu realizat în 2025 de cercetătorii de la Institutul de Oceanografie Scripps a identificat halouri albe în jurul unora dintre butoaie, precum și o concrețiune minerală dură între fiecare butoi și haloul său.

Cercetătorii au măsurat valori ale pH-ului cuprinse între 8 și 12 în apa interstițială extrasă din probele de sediment din halouri, după dezghețarea acestora, indicând condiții alcaline în materialul colectat. Ei au avertizat că aceste măsurători, efectuate după prelevarea probelor, s-ar putea să nu reflecte pe deplin condițiile de pe fundul oceanului.

Concrețiunea analizată era alcătuită în principal din brucit, un mineral pe bază de hidroxid de magneziu. Studiul a identificat indicii că unele butoaie conțineau deșeuri industriale alcaline, însă cercetătorii nu au găsit dovezi care să lege butoaiele analizate de contaminarea ridicată cu DDT din sedimentele înconjurătoare.

Probele de sedimente dezghețate au înregistrat valori ale pH-ului de până la 12

Rezultatele au fost publicate la 9 septembrie 2025, în revista PNAS Nexus, în cadrul studiului intitulat „Focare de extremofili asociate cu deversarea de deșeuri industriale în recipiente într-un bazin marin de mare adâncime”.

Articolul arată că au fost prelevate carote de sediment perpendicular pe cinci butoaie aflate la mare adâncime și că halourile din jurul a trei dintre acestea conțineau sedimente bogate în calcit, cu pH ridicat, dominate de bacterii alcalofile cu diversitate redusă.

Studiul menționează, de asemenea, că o concrețiune solidă prelevată de lângă unul dintre butoaie era alcătuită din brucit, susținând ipoteza potrivit căreia scurgerile de deșeuri alcaline au creat condițiile care permit în prezent existența acestor focare de microorganisme extremofile.

În timpul a două scufundări efectuate în 2021 cu ajutorul unui vehicul operat de la distanță (ROV), cercetătorii au colectat carote de sediment cu ajutorul unui dispozitiv de împingere, din jurul a cinci butoaie din bazinul San Pedro, aflate la o adâncime medie de 901 metri. Misiunea a utilizat nava de cercetare Falkor și vehiculul său operat de la distanță, SuBastian.

Dintre cele cinci butoaie, trei erau înconjurate de halouri albe distincte. Cercetătorii au dezghețat probele de sediment congelate și au măsurat pH-ul apei interstițiale folosind benzi indicatoare de pH.

Probele de apă interstițială provenite din sedimentele din jurul halourilor albe au înregistrat valori ale pH-ului cuprinse între 8 și 12, indicând condiții puternic alcaline. În sedimentele fără halouri, pH-ul apei interstițiale era de aproximativ 7.

Cu toate acestea, oamenii de știință au subliniat că măsurătorile efectuate după dezghețarea probelor ar putea fi inexacte în ceea ce privește condițiile reale de pe fundul oceanului.

Cercetătorii au descoperit, de asemenea, o concrețiune dură între unul dintre butoaie și sedimentul cu halou alb din jur. Metoda de prelevare a carotelor prin împingere nu a permis străpungerea acestei formațiuni stâncoase, astfel că probele au fost obținute cu ajutorul brațului manipulator robotic al vehiculului operat de la distanță SuBastian.

Analizele de laborator au identificat brucitul, un mineral pe bază de hidroxid de magneziu, drept componenta predominantă a concrețiunii. Au fost identificate și calcit, aragonit, mică și cuarț.

Concrețiunile bogate în brucit și carbonatul de calciu au format structuri distincte

Autorii au propus că deșeurile alcaline care s-au infiltrat în apa interstițială a sedimentului au furnizat ioni hidroxid, care au reacționat cu ionii de magneziu dizolvați, producând concrețiuni bogate în brucit în jurul butoaielor.

Masa minerală dură rezultată s-a extins pe o distanță de aproximativ un metru față de butoaie.

Formarea halourilor albe s-ar fi produs printr-un mecanism ușor diferit. Brucitul se poate dizolva lent, eliberând în acest proces ioni hidroxid și menținând astfel alcalinitatea sedimentului.

Ulterior, apa interstițială alcalină care se deplasa în sus a determinat precipitarea carbonatului de calciu în apropierea marginii concrețiunii, formând haloul alb.

Echipa a analizat și microorganismele care trăiesc în sedimentele afectate. Acesta este un posibil mecanism de formare a halourilor, însă autorii îl prezintă drept o interpretare bazată pe dovezile mineralogice, nu drept un proces observat direct.

Condițiile alcaline au fost asociate cu comunități microbiene distincte

Cercetarea a analizat în continuare microorganismele care trăiesc în sedimentele afectate.

Comunitățile microbiene din zonele cu halouri s-au dovedit a avea o diversitate mai redusă și a fi dominate de bacterii alcalofile, adică microorganisme care prosperă într-un mediu alcalin.

Oamenii de știință au întâmpinat, de asemenea, dificultăți în extragerea ADN-ului din aceste microorganisme.

Valorile ridicate ale pH-ului și predominanța bacteriilor alcalofile au fost compatibile cu existența unor condiții alcaline în sedimentele din zona halourilor. Totuși, rezultatele microbiologice nu stabilesc în mod independent valorile exacte ale pH-ului din momentul prelevării probelor.

Autorii au precizat că valorile pH-ului au fost măsurate după dezghețarea probelor și este posibil să nu reflecte cu exactitate condițiile de pe fundul oceanului, deși o a doua metodă de măsurare, care a utilizat un electrod, a furnizat rezultate concordante.

Extragerea ADN-ului din sedimentele cu halouri a fost, de asemenea, dificilă. Au fost necesare extracții repetate, iar cantitățile obținute au fost mici și de calitate slabă.

Rezultatele nu demonstrează o legătură între butoaie și contaminarea cu DDT

Studiul s-a concentrat inițial asupra poluării cu DDT și asupra posibilității ca microorganismele să contribuie la degradarea acestui compus.

Concentrațiile de DDT și ale metaboliților săi, denumiți colectiv DDX, au fost mult mai ridicate decât în zonele de control situate în afara amplasamentului de deversare.

Concentrațiile acestora nu au prezentat o corelație cu distanța față de butoaiele analizate, iar cercetătorii nu au identificat dovezi care să lege respectivele recipiente de poluarea cu DDT.

Articolul oferă o perspectivă asupra amplorii deversării deșeurilor industriale în bazinul San Pedro. Între 1961 și 1964, compania Pacific Ocean Disposal Company a deversat în acest bazin 1.382.000 de galoane de deșeuri alcaline, echivalentul a aproximativ 5,23 milioane de litri.

Deși această informație ajută la înțelegerea contextului în care a fost făcută descoperirea, ea nu dezvăluie compoziția conținutului butoaielor analizate.

Rezultatele demonstrează că eliminarea istorică a deșeurilor poate lăsa modificări de lungă durată în compoziția chimică și minerală a sedimentelor marine de mare adâncime. Conținutul butoaielor prelevate rămâne necunoscut, însă cercetarea evidențiază efectele persistente ale deversării deșeurilor industriale din trecut.