La formation biologique de méthylmercure neurotoxique est un processus énigmatique qui sous-tend les risques pour la santé et l'environnement liés au mercure. Néanmoins, les mécanismes exacts et les facteurs contrôlant le processus ne sont toujours pas bien compris. Dans un effort de collaboration, des chercheurs d'Uppsala et de l'université d'Umeå montrent désormais que la formation de méthylmercure dans les sédiments est contrôlée par la composition moléculaire de la matière organique. L'étude a été publiée dans Communication Nature .

Les chercheurs cherchent à comprendre la présence généralisée de mercure (Hg) dans l'environnement, et surtout chez les poissons, en raison des effets nocifs des composés du mercure sur la santé des humains et des autres animaux. C'est principalement la forme méthylée du mercure (méthylmercure) qui s'accumule dans les réseaux trophiques aquatiques. Exposition au méthylmercure, principalement par la consommation de poisson, peut affecter le nerveux, reproducteur, et immunitaires des vertébrés, y compris le poisson, des oiseaux, et humains.

Il est bien connu que certaines bactéries et archées ont la capacité de transformer le mercure inorganique en méthylmercure. La transformation a lieu dans les conditions limitées en oxygène que l'on trouve généralement dans les zones humides et les sédiments, mais les scientifiques ne savent toujours pas comment la méthylation du mercure est contrôlée et influencée par les conditions environnementales dominantes. Maintenant, une nouvelle étude d'Uppsala et de l'université d'Umeå démontre que la composition moléculaire de la matière organique des sédiments joue un rôle central dans la méthylation du mercure.

« L'étude représente une étape importante vers une meilleure compréhension des processus au niveau moléculaire contrôlant les niveaux de méthylmercure dans les lacs boréaux à l'échelle mondiale. Les nouvelles informations pourraient également permettre une cartographie et une modélisation plus résolues et plus robustes des risques pour la santé liés au mercure liés à l'aquaculture et à la pêche, " dit Andrea Garcia Bravo, chercheur postdoctoral au programme de limnologie de l'Université d'Uppsala et scientifique principal de l'étude.

L'étude est le résultat d'une collaboration entre les groupes de recherche de Stefan Bertilsson à l'université d'Uppsala et d'Erik Björn à l'université d'Umeå. En suivant la transformation des composés du mercure marqués par des isotopes, les chercheurs ont pu mesurer les taux de méthylation du mercure dans les sédiments de différents lacs suédois. Ensuite, la composition moléculaire de la matière organique des sédiments a été déterminée avec une nouvelle méthode de pyrolyse-spectrométrie de masse développée par la co-auteur Julie Tolu.

"Il est bien connu que la matière organique est la principale source d'énergie pour les organismes réalisant la méthylation du mercure, mais le fort couplage entre les composés organiques spécifiques et les taux de méthylation du mercure nous a surpris, " dit Erik Björn, professeur agrégé au Département de chimie de l'Université d'Umeå.

Les résultats démontrent que les composés organiques provenant du phytoplancton (par exemple des proliférations de cyanobactéries) sont couplés à une méthylation élevée du mercure. En revanche, les composés carbonés du bassin versant n'ont pas cet effet stimulant.

"Au lieu, la présence de tels composés organiques dans les sédiments est liée à l'importation de grandes quantités de méthylmercure formé dans les sols et zones humides environnants, " explique Stefan Bertilsson, Professeur à l'Université d'Uppsala.