Ερευνητική ομάδα με επικεφαλής το Πανεπιστήμιο του Γέιλ παρουσίασε μια νέα, αισθητά οικονομικότερη και πιο φιλική προς το περιβάλλον προσέγγιση για την απομάκρυνση των λεγόμενων «παντοτινά χημικά» (PFAS) από γεωργικές εκτάσεις. Η καινοτομία της μεθόδου δεν βρίσκεται μόνο στο ότι μειώνει δραστικά το κόστος απορρύπανσης, αλλά και στο ότι επιτρέπει στους αγρότες να συνεχίσουν να αξιοποιούν τη γη τους, αντί να την εγκαταλείπουν ή να καταφεύγουν σε λύσεις που ουσιαστικά «αχρηστεύουν» το έδαφος για χρόνια.
Τα ευρήματα βασίζονται σε δεδομένα από καλλιεργήσιμες εκτάσεις στο Μέιν και δείχνουν ότι μια στοχευμένη, επαναλαμβανόμενη διαδικασία μπορεί να αντιμετωπίσει ταυτόχρονα δύο αλληλένδετα προβλήματα: τη ρύπανση από PFAS και την ανάγκη αφαίρεσης διοξειδίου του άνθρακα από την ατμόσφαιρα.
Όπως εξηγεί ο Νόα Πλανάβσκι, καθηγητής Επιστημών της Γης και των Πλανητών στο Γέιλ και συντάκτης της μελέτης που δημοσιεύθηκε στο Proceedings of the National Academy of Sciences, «υπάρχει σαφής ανάγκη για νέα εργαλεία που θα βοηθήσουν τους αγρότες που έχουν πληγεί από τη ρύπανση με “παντοτινά χημικά”».
Η ομάδα προτείνει μια λύση που δεν βασίζεται σε ακριβές εκσκαφές ή σε εξαιρετικά ενεργοβόρες τεχνικές, αλλά σε μια πιο «αγροτική» λογική: αξιοποίηση των ίδιων των φυτών και του εδάφους, με τρόπο που οδηγεί σταδιακά σε αποκατάσταση.
«Παντοτινά χημικά» (PFAS): Πώς κατέληξαν στις καλλιέργειες
Τα PFAS (υπερφθοριωμένες και πολυφθοριωμένες αλκυλιωμένες ουσίες) είναι μια μεγάλη οικογένεια συνθετικών χημικών που χρησιμοποιούνται εδώ και δεκαετίες σε εκατοντάδες καθημερινά προϊόντα: από οδοντικό νήμα και καλλυντικά έως αντικολλητικά σκεύη και συσκευασίες τροφίμων.
Ο λόγος που χαρακτηρίζονται «παντοτινά χημικά» είναι απλός και ανησυχητικός: δεν αποδομούνται εύκολα στο περιβάλλον. Έτσι, μεταφέρονται και συσσωρεύονται στο νερό, στο έδαφος, στην τροφική αλυσίδα και τελικά στον ανθρώπινο οργανισμό.
Μόλις τα τελευταία χρόνια άρχισε να γίνεται πλήρως αντιληπτή η έκταση της μόλυνσης, τόσο στις ΗΠΑ όσο και διεθνώς. Όπως σημειώνει ο Τζέικ Τόμσον, μεταδιδακτορικός ερευνητής στο Γέιλ και πρώτος συγγραφέας της μελέτης, «παρότι η μελέτη επικεντρώνεται στις ΗΠΑ, τα διαθέσιμα στοιχεία δείχνουν ότι τα PFAS αποτελούν παγκόσμιο πρόβλημα». Το πρόβλημα, μάλιστα, πλήττει δυσανάλογα μικρούς παραγωγούς και βιοκαλλιεργητές, οι οποίοι στο παρελθόν χρησιμοποίησαν λιπάσματα που περιείχαν PFAS, όταν ακόμη δεν ήταν γνωστή η πλήρης σοβαρότητα της απειλής.
Πώς εξαπλώθηκε η ρύπανση από PFAS
Το πώς τα «παντοτινά χημικά» βρέθηκαν σε γεωργικές εκτάσεις είναι σε μεγάλο βαθμό αποτέλεσμα μιας πρακτικής που για χρόνια θεωρούνταν ακίνδυνη και «κυκλική»: η διάθεση ιλύος από βιολογικούς καθαρισμούς ως λίπασμα. Για μεγάλο διάστημα, ιδιώτες και βιομηχανίες απέβαλλαν PFAS στα συστήματα αποχέτευσης μέσω των λυμάτων. Επειδή οι ουσίες δεν διασπώνται, συσσωρεύονταν στην ιλύ. Η ιλύς, με τη σειρά της, διανεμόταν σε αγρότες ως οργανικό λίπασμα, μεταφέροντας έτσι τη ρύπανση απευθείας στο έδαφος.
Οι επιπτώσεις στην υγεία έχουν απασχολήσει έντονα την επιστημονική κοινότητα. Τα PFAS συσσωρεύονται στον ανθρώπινο οργανισμό και έχουν συνδεθεί με ορισμένες μορφές καρκίνου, προβλήματα γονιμότητας και διαταραχές του ανοσοποιητικού συστήματος. Στο Μέιν, η κατάσταση έγινε ιδιαίτερα ορατή όταν το 2016 ανιχνεύθηκαν PFAS σε γάλα από γαλακτοπαραγωγική φάρμα. Το 2022, οι αρχές απαγόρευσαν τη χρήση ιλύος ως λίπασμα, ενώ το 2023 το PFOA, ένα από τα πλέον μελετημένα PFAS, ταξινομήθηκε ως καρκινογόνο για τον άνθρωπο. Σύμφωνα με εκτιμήσεις του Τόμσον, περίπου 1,2 εκατομμύρια εκτάρια καλλιεργήσιμης γης στις ΗΠΑ έχουν επηρεαστεί σημαντικά.
Ένα πολύ φθηνότερο μοντέλο απορρύπανσης για τα «παντοτινά χημικά»
Οι σημερινές μέθοδοι αποκατάστασης συχνά «τιμωρούν» οικονομικά τον αγρότη και τον τόπο. Η εκσκαφή μολυσμένου εδάφους ή η θερμική επεξεργασία του μπορεί να κοστίσει από 800.000 έως 1,6 εκατομμύρια δολάρια ανά εκτάριο — ποσά που καθιστούν τη λύση σχεδόν ανέφικτη σε μεγάλη κλίμακα. Σε εθνικό επίπεδο, η συνολική απορρύπανση θα μπορούσε να φτάσει έως και 8 τρισεκατομμύρια δολάρια.
Η νέα μέθοδος, αντίθετα, εστιάζει σε δύο από τις πιο γνωστές ουσίες της κατηγορίας PFAS: το PFOA και το PFOS. Το πρώτο βήμα είναι η εφαρμογή ενός λεπτού στρώματος θρυμματισμένου αλκαλικού πετρώματος στο έδαφος. Αυτή η προσθήκη αυξάνει το pH και διευκολύνει την απορρόφηση του PFOS από τα φυτά που καλλιεργούνται στην έκταση. Στη συνέχεια, η φυτική βιομάζα που έχει «τραβήξει» τις ουσίες συλλέγεται και μετατρέπεται σε βιοκάρβουνο (biochar) μέσω θέρμανσης σε ειδικές μονάδες. Κατά τη διαδικασία αυτή, οι ερευνητές αναφέρουν ότι καταστρέφονται τόσο το PFOS όσο και το PFOA.
Το κόστος είναι το σημείο-κλειδί: η εφαρμογή υπολογίζεται περίπου στα 1.460 δολάρια ανά εκτάριο ετησίως. Αν η διαδικασία επαναλαμβάνεται κάθε χρόνο για έως 20 χρόνια, το συνολικό κόστος διαμορφώνεται λίγο πάνω από 29.000 δολάρια ανά εκτάριο, μαζί με αποζημίωση για πιθανές απώλειες εισοδήματος κατά την περίοδο αποκατάστασης. Με άλλα λόγια, πρόκειται για μια προσέγγιση που μετατρέπει μια ακραία δαπανηρή «επέμβαση» σε ένα διαχειρίσιμο, μακροπρόθεσμο σχέδιο.
Απομάκρυνση PFAS και ταυτόχρονη μείωση CO₂
Ένα πρόσθετο, ιδιαίτερα σημαντικό πλεονέκτημα είναι ότι η μέθοδος μπορεί να λειτουργήσει και ως εργαλείο κλιματικής δράσης. Η ενισχυμένη αποσάθρωση του αλκαλικού πετρώματος συμβάλλει στη δέσμευση διοξειδίου του άνθρακα, ενώ το παραγόμενο βιοκάρβουνο μπορεί επίσης να βοηθήσει στη μακροχρόνια αποθήκευση άνθρακα. Σύμφωνα με τους υπολογισμούς των ερευνητών, εάν εφαρμοζόταν ευρέως στις ΗΠΑ, θα μπορούσε να αφαιρεί 10,5 εκατομμύρια μετρικούς τόνους CO₂ ετησίως.
Η ουσία, όμως, παραμένει πρακτική και ανθρώπινη: μια λύση που δίνει προοπτική σε γη που διαφορετικά θα έμενε «δεσμευμένη» από τα παντοτινά χημικά. Όπως καταλήγει ο Τόμσον, πρόκειται για «μια πραγματική λύση που δίνει στους αγρότες τη δυνατότητα να ανακτήσουν τον έλεγχο της γης τους, αφήνοντας παράλληλα το έδαφος σε καλύτερη κατάσταση από ό,τι ήταν πριν». Σε μια εποχή όπου η ασφάλεια τροφίμων, η υγεία του εδάφους και η κλιματική κρίση συγκλίνουν, μέθοδοι που αντιμετωπίζουν τα παντοτινά χημικά χωρίς να εξαντλούν οικονομικά την αγροτική παραγωγή ίσως αποδειχθούν καθοριστικές — όχι μόνο για τις ΗΠΑ, αλλά και για κάθε περιοχή που αναζητά ρεαλιστικές λύσεις αποκατάστασης.