La chaussée de l'Union Pacific sur le Grand Lac Salé.
Vers 2010, les eaux profondes du Grand Lac Salé de l'Utah contenaient des niveaux élevés de méthylmercure toxique. Les mesures de mercure dans la sauvagine entourant le lac ont conduit à un rare avis de consommation humaine pour les canards.
Mais d'ici 2015, 90 pour cent du mercure profond avait disparu.
La disparition du mercure n'était pas due à des politiques environnementales agressives ou à un vaste effort de nettoyage. Au lieu, cela fait partie d'une histoire impliquant une expérience de chimie non planifiée à grande échelle, un lac parfois puant, et les canards – dans lesquels le mercure n'a pas disparu. L'histoire est racontée dans un article publié dans Sciences et technologies de l'environnement .
Une ligne de chemin de fer de l'Union Pacific traverse le lac, le divisant en un bras nord plus petit et un bras sud plus grand, avec la ligne tracée juste à la base des extensions nord du lac en forme d'oreille de lapin. Parce que le bras nord n'a pas d'afflux de rivière important, c'est beaucoup plus salé que le bras sud. Deux ponceaux dans la voie ferrée ont permis à l'eau saumâtre du bras nord de s'écouler dans le bras sud et, en raison de sa densité plus élevée, couler au fond du bras sud.
La différence de densité entre les eaux profondes et peu profondes empêchait le mélange, dit le professeur de géologie et de géophysique William Johnson, et empêchait l'oxygène frais de s'infiltrer dans les couches d'eau plus profondes. La matière organique en décomposition au fond du lac a aspiré tout l'oxygène de la couche saumâtre, forçant les micro-organismes à trouver autre chose pour « respirer ». Sans oxygène, certaines bactéries se transforment en nitrate pour alimenter les processus chimiques de la vie. Quand le nitrate est parti, ils se transforment en fer, manganèse, et enfin sulfate. Les résidents de la vallée du lac Salé ont peut-être remarqué un sous-produit de la bactérie à respiration sulfate - sulfure, une odeur puante d'œuf pourri émanant du lac. Dans un autre effet secondaire, les bactéries transforment le mercure élémentaire en méthylmercure toxique.
"Le mercure est vraiment délicat, " dit Johnson. " Il change de forme. " Le mercure élémentaire, comme le genre trouvé dans les vieux thermomètres, s'évapore facilement et circule dans l'atmosphère. Il peut s'attacher aux particules de poussière et à la pluie du ciel, dans un processus appelé dépôt atmosphérique. Avec la grande superficie du Grand Lac Salé, il reçoit beaucoup de mercure. La forme toxique de l'élément est le méthylmercure, qui est toxique pour le système nerveux et peut remonter la chaîne alimentaire à mesure que les organismes supérieurs accumulent le méthylmercure présent dans leurs proies.
La chaussée Union Pacific sépare le bras sud bleu (à gauche) et le bras nord violet (à droite) du Grand Lac Salé. Crédit :Université de l'Utah
Lorsque les responsables de la faune ont commencé à remarquer des niveaux élevés de mercure chez la sauvagine dans les zones humides du lac, à peu près à la même époque, les géoscientifiques ont trouvé du mercure très élevé dans les profondeurs du lac, ils pensaient tous qu'un lien entre les canards et la couche de saumure profonde était probable.
"Cela a créé cette attente qu'il existe un lien entre ces concentrations élevées de méthylmercure dans la couche de saumure profonde et les concentrations élevées de sauvagine dans les zones humides adjacentes au lac, " dit Johnson.
Puis, en 2013, Union Pacific a fermé les ponceaux ferroviaires pour réparation, bloquant l'écoulement de l'eau salée du bras nord au bras sud. Lorsque Johnson et ses collègues, Frank Black au Westminster College et Blair Stringham au ministère des Ressources naturelles de l'Utah, a prélevé des échantillons de la couche de saumure profonde et des sédiments de fond de lac en 2015, ils ont découvert que le méthylmercure, dans l'eau et les sédiments, avait diminué de 88 pour cent.
"Il semble clair que la couche de saumure profonde était un bouchon, " dit Johnson. Sans l'afflux constant d'eau du bras nord, la couche de saumure profonde finalement mélangée à l'eau sus-jacente, apporter de l'oxygène et conduire le méthylmercure sous d'autres formes, éventuellement du mercure élémentaire, qui s'évaporerait dans l'atmosphère.
Et les canards ? Les carcasses de sauvagine recueillies avant et après la fermeture du ponceau n'ont montré aucun changement significatif dans les niveaux de mercure. "S'il y a un lien direct entre l'environnement au fond du lac et le Hg des canards, vous penseriez que vous verriez une réduction correspondante de Hg dans le biote, ", dit Johnson. "Nous n'avons pas vu cela."
La source de méthylmercure dans les zones humides est encore inconnue, tout comme le mécanisme exact par lequel le mercure du lac profond a disparu. Mais Johnson, Black et maintenant l'US Geological Survey n'en ont pas encore fini avec le lac. En décembre 2016, Union Pacific a ouvert une nouvelle brèche dans la chaussée, reliant à nouveau les bras nord et sud du Grand Lac Salé. La brèche est plus large que les anciens ponceaux, et les chercheurs attendent maintenant de voir si la couche de saumure profonde anoxique se rétablit, et si une autre "usine de méthylmercure se cachera au fond du lac", dit Johnson.
