Согласно новому научному обзору, проведенному профессором геологии Университета Мэриленда Суджаем Каушалом, потребность планеты в соли наносит ущерб окружающей среде и здоровью человека. Опубликованный в журнале Nature Reviews Earth & Environment документ показал, что деятельность человека делает воздух, почву и пресную воду Земли более солеными, что может представлять «экзистенциальную угрозу», если нынешние тенденции сохранятся.

Геологические и гидрологические процессы со временем выносят соли на поверхность Земли, но человеческая деятельность, такая как добыча полезных ископаемых и освоение земель, быстро ускоряет естественный « солевой цикл». Сельское хозяйство, строительство, очистка воды и дорог, а также другая промышленная деятельность также могут усиливать засоление, что наносит вред биоразнообразию и в крайних случаях делает питьевую воду небезопасной.

«Если вы думаете о планете как о живом организме , то накопление такого большого количества соли может повлиять на функционирование жизненно важных органов или экосистем», — сказал Каушал, работающий по совместительству в Междисциплинарном центре наук о системе Земли UMD. «Удаление соли из воды является энергоемким и дорогостоящим процессом, а побочный продукт рассола более соленый, чем океанская вода , и от него нелегко избавиться».

Каушал и его соавторы описали эти нарушения как «антропогенный солевой цикл», впервые установив, что люди влияют на концентрацию и круговорот соли в глобальном, взаимосвязанном масштабе.

«Двадцать лет назад все, что у нас было, это тематические исследования . Мы могли сказать, что поверхностные воды были солеными здесь, в Нью-Йорке, или в системе питьевого водоснабжения Балтимора», — сказал соавтор исследования Джин Лайкенс, эколог из Университета Коннектикута и Института Кэри. экосистемных исследований. «Теперь мы показываем, что этот цикл — от глубин Земли до атмосферы — существенно нарушен деятельностью человека».

В новом исследовании рассматривались различные ионы солей, которые встречаются под землей и в поверхностных водах. Соли — это соединения с положительно заряженными катионами и отрицательно заряженными анионами, наиболее распространенными из которых являются ионы кальция, магния, калия и сульфата.

«Когда люди думают о соли, они склонны думать о хлориде натрия , но наша многолетняя работа показала, что мы нарушили работу других типов солей, в том числе связанных с известняком, гипсом и сульфатом кальция», — сказал Каушал.

При вытеснении в более высоких дозах эти ионы могут вызвать проблемы с окружающей средой. Каушал и его соавторы показали, что антропогенное засоление затронуло примерно 2,5 миллиарда акров почвы по всему миру — территорию размером с Соединенные Штаты. За последние 50 лет количество ионов соли также увеличилось в ручьях и реках, что совпало с увеличением глобального использования и производства солей.

Соль проникла даже в воздух. В некоторых регионах озера высыхают и выбрасывают в атмосферу шлейфы соленой пыли. В районах, где выпадает снег, дорожные соли могут распыляться, образуя твердые частицы натрия и хлорида.

Засоление также связано с «каскадными» эффектами. Например, соленая пыль может ускорить таяние снега и нанести вред общинам, особенно на западе Соединенных Штатов, которые полагаются на снег в качестве источника воды. Из-за своей структуры ионы соли могут связываться с загрязнителями в почвах и отложениях, образуя «химические коктейли», которые циркулируют в окружающей среде и оказывают пагубное воздействие.

«Соль имеет небольшой ионный радиус и может очень легко вклиниваться между частицами почвы», — сказал Каушал. «Фактически, именно так дорожные соли предотвращают образование кристаллов льда».

Дорожная соль оказывает огромное влияние на США, где ежегодно производится 44 миллиарда фунтов противогололедного агента. Дорожные соли составляли 44% потребления соли в США в период с 2013 по 2017 год, и на их долю приходится 13,9% от общего количества растворенных твердых веществ, попадающих в реки по всей стране. По мнению Каушала и его соавторов, это может вызвать «значительную» концентрацию соли в водоразделах.

Чтобы предотвратить затопление водных путей США солью в ближайшие годы, Каушал рекомендовал политику, ограничивающую использование дорожной соли или поощряющую альтернативы. Вашингтон, округ Колумбия, и несколько других городов США начали обрабатывать холодные дороги свекольным соком, который имеет тот же эффект, но содержит значительно меньше соли.

Каушал сказал, что становится все более важным взвешивать краткосрочные и долгосрочные риски, связанные с дорожной солью, которая играет важную роль в общественной безопасности, но также может ухудшить качество воды.

«Существует краткосрочный риск травм, который серьезен и о котором нам, безусловно, нужно думать, но существует также долгосрочный риск проблем со здоровьем, связанных со слишком большим количеством соли в нашей воде», — сказал Каушал. «Речь идет о поиске правильного баланса».

Авторы исследования также призвали к созданию «планетарной границы для безопасного и устойчивого использования соли» во многом так же, как уровни углекислого газа связаны с планетарной границей для ограничения изменения климата. Каушал сказал, что, хотя теоретически возможно регулировать и контролировать уровень соли, это сопряжено с уникальными проблемами.

«Это очень сложный вопрос, поскольку соль не считается основным загрязнителем питьевой воды в США, поэтому регулирование ее было бы большой задачей», — сказал Каушал. «Но думаю ли я, что это вещество, содержание которого в окружающей среде увеличивается до опасного уровня? Да».