Toxická obloha: Na Zemi prší z mraků plno toxických pesticidů

Studie publikovaná tento týden v časopise Environmental Science & Technology jako první detekovala desítky zemědělských chemikálií – včetně insekticidů, herbicidů a fungicidů – v oblacích nad Francií. Znečišťující látky se nakonec vracejí na Zemi ve formě deště nebo sněhu, někdy v koncentracích, které překračují evropské limity pro pitnou vodu.

Klíčová zjištění:

• V každém vzorku oblaků nad Francií byly zjištěny pesticidy, včetně deseti, které jsou v Evropské unii (EU) zakázány z důvodu zdravotních obav.
• Dva vzorky překročily evropský limit pro pitnou vodu.
• Mraky přenášely nejen pesticidy, ale také nově vznikající znečišťující látky a nové produkty rozkladu.
• Většina znečištění pocházela spíše z rozsáhlého úletu pesticidů než z místních farem.
• Francouzské mraky mohou v daném okamžiku obsahovat 6 až 139 tun pesticidů.

Pesticidy, které byly v EU před lety zakázány, se vznášejí na obloze a objevují se v oblacích nad Francií, což podle průlomové nové studie vyvolává otázky, jak dlouho tyto toxiny přetrvávají a jak daleko se mohou šířit, s potenciálně škodlivými účinky na globální zdraví.

Studie, publikovaná 8. září v časopise Environmental Science & Technology, je první, která detekuje desítky zemědělských chemikálií – včetně insekticidů, herbicidů, fungicidů a dalších látek – suspendovaných v kapkách vody v oblacích.

Studie naznačuje, že pesticidy nejen zůstávají v životním prostředí, ale také se pohybují atmosférou a vracejí se zpět na Zemi s deštěm nebo sněhem, někdy v koncentracích, které překračují evropské limity pro pitnou vodu.

Mraky, dříve považované za pasivní nosiče vody, jsou nyní uznávány jako aktivní činitelé v transportu a transformaci chemických látek s přímým dopadem na ekosystémy, pitnou vodu a veřejné zdraví.

„Kontaminace pesticidy je rostoucím a alarmujícím problémem jak pro životní prostředí, tak pro lidské zdraví,“ tvrdí vědci.

„Pesticidy, široce používané v zemědělství k hubení škůdců a přenašečů chorob, se v atmosféře přenášejí na velké vzdálenosti v plynné fázi, v aerosolech a, jak je zde ukázáno, v oblacích.“

Důsledky pro veřejné zdraví jsou závažné, zejména v době, kdy se používání pesticidů v zemědělství dramaticky zvýšilo a toto odvětví nadále utváří politiku v oblasti pesticidů ve Spojených státech a dalších zemích.

Nedávno zpráva komise Make America Healthy Again za Trumpovy administrativy posunula priority průmyslu tím, že ustoupila od slibů o snížení používání pesticidů.

Pesticidy, jako je atrazin, jsou spojovány s širokou škálou potenciálních škod, včetně rakoviny v dětství a dospívání, neurologických poruch a řady reprodukčních, respiračních, metabolických a vývojových problémů, od neplodnosti a předčasného porodu až po Parkinsonovu chorobu a diabetes 2. typu.

Studie zjistila, že mraky mohou nést v současnosti používané pesticidy, dlouho zakázané sloučeniny a „nově vznikající znečišťující látky“ – průmyslové chemikálie, které se buď hromadí v životním prostředí, nebo vznikají při rozkladu starších pesticidů.

Některé se dokonce v samotné atmosféře transformují na nové sloučeniny, což je nad rámec toho, co regulátoři dříve zvažovali.

Vědci odhadují, že jen francouzská obloha může v daném okamžiku obsahovat několik tun až více než 100 tun pesticidů – z nichž většina pochází ze vzdálených zdrojů.

Protože se pesticidy nadále používají po celém světě, argumentují, že problém daleko přesahuje hranice států a místní zemědělské postupy.

Mraky jako neočekávané rezervoáry toxických chemikálií

Vědci tvrdí, že je to poprvé, co se jim podařilo přímo naměřit tak velké množství pesticidů v oblačné vodě vysoko v atmosféře – daleko nad bezprostředním vlivem místních farem. Mraky obsahují drobné kapky, které dokáží zachytit znečišťující látky, jako jsou pesticidy, a později je uvolnit ve formě deště nebo sněhu.

Mraky také fungují jako chemické „reaktory“. Studie zjistila, že nejen transportují znečišťující látky, ale také je přeměňují na jiné látky.

Například nadcházející studie od některých stejných vědců ukazuje, že trifenylfosfát, toxická chemikálie používaná v plastech a zpomalovačích hoření, se v oblačné vodě přeměňuje na jiné chemikálie, včetně difenylfosfátu, přibližně za 90 minut.

Pro sběr dat vědci odebrali vzorky vody z oblaků koncem léta 2023 a na jaře 2024 v Puy de Dôme, horské observatoři a výzkumné stanici ve střední Francii, která má jedinečnou polohu pro studium chemie volné troposféry (části atmosféry nad lokálními vlivy na úrovni země).

Lokalita je součástí evropských a globálních monitorovacích sítí, včetně Infrastruktury pro výzkum aerosolů, oblaků a stopových plynů (ACTRIS) a Globálního sledování atmosféry Světové meteorologické organizace.

Z 446 možných zkoumaných chemikálií – včetně pesticidů, biocidů (sloučenin, které ničí škodlivé organismy), přísad a transformačních produktů (produktů rozkladu pesticidů) – vědci v oblačné vodě našli 32 různých sloučenin.

Seznam zahrnoval:

• Herbicidy (9) – herbicidy.
• Insekticidy (7) – Chemikálie proti hmyzu.
• Fungicidy (3) – proti houbovým napadením plodin.
• Biocidy (1) – látky, které ničí škodlivé organismy.
• Přísady (3) – Složky přidávané do pesticidních formulací.
• Transformační produkty (8) – Vedlejší produkty vznikající při rozkladu pesticidů.

Oblačná voda také obsahovala „nové znečišťující látky“, včetně:

• Antrachinon, repelent ptáků, který vzniká také při spalování a rozkladu polycyklických aromatických uhlovodíků v atmosféře, byl přítomen v každém vzorku (až 93 nanogramů na litr nebo ng/l).
• Benzotriazol , používaný při výrobě fungicidů a často v plastech a čisticích prostředcích, byl přítomen ve čtyřech vzorcích. Přestože je to meziprodukt při výrobě fungicidů, je také široce používán v jiných průmyslových odvětvích jako inhibitor koroze, stabilizátor plastů a přísada do detergentů. Díky svému širokému použití byl detekován ve sněhu, aerosolech a povrchových i podzemních vodách.
• 2,4-Dinitrofenol , těkavá chemikálie, kterou kdysi americká Agentura pro ochranu životního prostředí (EPA) klasifikovala jako pesticid a nyní je zakázána, je uvedena jako prioritní kontaminant a byla nalezena ve čtyřech vzorcích oblačné vody v koncentracích až 2 mikrogramy na litr (μg/l) – což je výrazně nad limitem EU pro pitnou vodu.

Hladiny pesticidů byly koncem léta vyšší než na jaře, přičemž polovina vzorků překročila 0,5 μg/l – což je evropský limit pro pitnou vodu pro všechny pesticidy dohromady, uvedli vědci.

I po vyloučení 2,4-dinitrofenolu, který může vznikat fotochemickými reakcemi, dva vzorky oblaků tento limit stále překročily.

Některé ze zjištěných chemikálií jsou ve Francii stále povoleny. Například herbicid mesotrion dosáhl koncentrace až 620 ng/l, zatímco repelent proti hmyzu DEET byl detekován na úrovni 63 ng/l.

Deset z detekovaných sloučenin však byly aktivní složky nebo metabolity pesticidů zakázaných v EU. Mezi ně patřil atrazin (zakázaný od roku 2003), karbendazim (2008) a insekticidy, jako je DNOC, fipronil, karbutilát a permethrin. Identifikován byl také fungicid tolylfluanid (2022) a produkt rozkladu amitrazu (2004).

Herbicid metolachlor – ve Francii zakázaný poté, co byl spojován s rozsáhlou kontaminací podzemních vod – byl detekován ve třech vzorcích oblaků, přestože jeho nástupce, S-metolachlor, byl zakázán jen několik měsíců po odběru vzorků.

Vědci tvrdí, že přítomnost těchto starších, neautorizovaných sloučenin podtrhuje roli dálkového atmosférického transportu: chemikálie se mohou do Francie dostat z jiných zemí, kde se nadále používají.

„Přítomnost pesticidů ve vodě z oblaků naznačuje důležitost jejich pronikání do oblaků [proces, kterým se znečišťující látky vstřebávají do kapiček oblaků], kde mohou být přítomny a transportovány,“ tvrdí vědci.

„Dále to vyvolává otázku ekologických a toxikologických dopadů transformace pesticidů ve vodné fázi mraků, jak již bylo pozorováno u jiných antropogenních [způsobených člověkem] a biogenních [přirozeně se vyskytujících] sloučenin.“

Sledování driftu: Jak se pesticidy dostávají do ovzduší

Svou roli sehrál původ vzduchu. Nejvíce kontaminované vzorky oblaků přeletěly nad zemědělskou půdou během vrcholné sezóny postřiků.

Například vzorek odebraný koncem léta pocházel z Atlantiku, ale překročil západní Francii a cestou se v něm nahromadily pesticidy. Obsahoval celkem 1,45 μg/l pesticidů – téměř trojnásobek limitu EU pro pitnou vodu.

Další vzorek, částečně vysledovaný na španělské a francouzské orné půdě, rovněž vykazoval vysoké koncentrace. Naproti tomu jarní vzorky vykazovaly mnohem nižší úrovně, protože jejich vzdušné masy trávily většinu času nad Atlantikem nebo lesy.

Dva mezilehlé vzorky zachytily pesticidy, když se pohybovaly přes ornou půdu ve Francii a Irsku.

Místní zdroje hrály jen malou roli. Pouze jeden vzorek strávil více než 5 % času poblíž výzkumné observatoře na samotném vrcholu hory a „chemický otisk prstu“ v oblacích se výrazně lišil od otisku prstu v blízkých řekách a potocích, kde dominoval metolachlor a jeho rozkladný produkt, metolachlor-ESA.

Místní vody vykazovaly jen malou nebo žádnou kontaminaci, což potvrzuje, že pesticidy nalezené v oblacích nebyly výsledkem postřiku v blízkém okolí.

Srovnání s předchozími studiemi aerosolů (drobných částic ve vzduchu) dodala další rozměr. V aerosolech po celé Evropě, zejména v blízkosti zemědělské půdy, byly nalezeny desítky pesticidů. V Puy de Dôme se však pouze osm z nich překrývá s měřeními v oblačnosti.

Dva pesticidy – fipronil a cypermethrin – byly nalezeny pouze v oblacích, což naznačuje, že kapénky v oblacích zachycují a udržují chemikálie jinak než suché částice ve vzduchu.

Srovnání také ukázalo, jak se pesticidy mohou chemicky měnit v kapénkách oblaků.

Několik produktů transformace pesticidů, včetně produktů degradace tolylfluanidu, fipronilu, amitrazu, prothiokonazolu a terbutylazinu, se vyskytovalo v oblacích, ale nikoli v aerosolech.

Veřejné zdraví je ohroženo, zejména u dětí

Každý rok se na celém světě spotřebuje přibližně 2,6 milionu tun aktivních složek pesticidů. Při postřiku na pole se až polovina z této dávky může okamžitě uvolnit do ovzduší větrem nebo odpařováním.

Mnohé z nich jsou polotěkavé organické sloučeniny, které mohou přecházet mezi kapalným, pevným a plynným skupenstvím. To jim umožňuje opakovaně cirkulovat atmosférou v procesu známém jako „kobylčí efekt“ – odpařují se, urazí velké vzdálenosti, usadí se zpět na Zemi a poté se znovu odpařují.

Nedávné studie také detekovaly ve vzduchu řadu pesticidů: starší organochlorové insekticidy, jako je dichlordifenyldichlorethylen (DDE, produkt rozkladu zakázaného DDT) a endosulfan, organofosfáty, jako je chlorpyrifos a diazinon, a moderní herbicidy a fungicidy, jako je glyfosát a chlorthalonil.

Mnoho z nich se nachází v PM2,5 – jemných částicích ve vzduchu o velikosti 2,5 mikrometru nebo méně, které mohou proniknout hluboko do plic.

Projekt EU SPRINT (2020–2025) také zjistil pesticidy prakticky všude – v půdě, vodě, plodinách, prachu a dokonce i u lidí – často jako chemické směsi nebo „koktejly“.

Tyto směsi někdy obsahovaly zakázané látky a obecně měly silnější účinek než jednotlivé chemikálie, zejména u citlivých druhů, jako jsou žížaly nebo laboratorní zvířata. Projekt dospěl k závěru, že realita expozice je složitější a nebezpečnější, než uznávají současné předpisy.

Zdravotní rizika jsou jasná. Pesticidy se mohou hromadit v domácnostech, na hřištích, sportovních hřištích, v přírodních rezervacích a městských prostorách, kde přispívají k chronické expozici, ke které již dochází prostřednictvím vody, půdy a potravin.

Děti, jejichž těla se stále vyvíjejí, jsou obzvláště zranitelné vůči expozici pesticidům a lidé, kteří žijí nebo pracují v blízkosti farem, čelí nejbezprostřednějším rizikům. Francouzská studie o oblačnosti však ukazuje, že nikdo není plně chráněn.

V USA zůstávají předpisy pro pesticidy volnější než v Evropě. Regulační orgány posuzují pesticidy individuálně a většina z nich je z předpisů pro pitnou vodu vyňata, pokud to Agentura pro ochranu životního prostředí (EPA) výslovně neomezuje.

Na rozdíl od Evropy Spojené státy nemají obecný horní limit pro celkovou koncentraci pesticidů v pitné vodě a lobbing ze strany průmyslu také oslabil reformní snahy.

Výzkumníci z této nové studie poukazují na to, že jejich výsledky jsou varovným signálem. V jejich nejvíce znečištěném vzorku by mraky mohly obsahovat přibližně 139 tun pesticidů – asi 0,2 % roční spotřeby pesticidů ve Francii. Ostatní vzorky se pohybovaly od necelých 4 tun do více než 110 tun.

Výška oblačnosti se pohybovala od 2 kilometrů nad Normandií do 9 kilometrů nad východní Francií, což ukazuje, že pesticidy mohou být distribuovány ve více vrstvách atmosféry.

Výzkumníci poukazují na to, že se jedná o hrubé odhady z jednoho místa v jednotlivé dny, ale zdůrazňují, že se jedná o natolik významná množství, aby si vyžádala naléhavou pozornost.

Ve Francii, kde mají mraky různý původ, není koncentrace pesticidů v celém vzdušném sloupci rovnoměrná, tvrdí vědci. To by mohlo znamenat, že v některých regionech jich je více a v jiných méně, ale je zapotřebí dalšího výzkumu.

„Tyto výsledky poskytují první odhad množství pesticidů v oblačné vodě, což by mohlo být významné,“ uzavírá studie. „Zdůrazňují potřebu dalších měření pesticidů v oblacích.“

Původně publikováno americkým portálem Right to Know.

Od Pamely Ferdinandové