Como um aditivo na pasta de dente, protege nossos dentes da cárie. Mas quando o flúor ocorre na natureza em maiores quantidades e se acumula nas águas subterrâneas, pode se tornar um perigo para a nossa saúde. Pela primeira vez, os cientistas da Eawag (Instituto Federal Suíço de Ciência e Tecnologia Aquática) produziram um mapa detalhado da contaminação global por flúor nas águas subterrâneas e mostraram quais regiões do mundo são particularmente afetadas.
Extraindo água diariamente de poço na República Centro-Africana. (Foto: Unicef/Pierre Hotz)
Nem todo contaminante é feito pelo homem. Alguns ocorrem naturalmente em rochas e, portanto, também em águas subterrâneas. Por exemplo, o flúor, que tem um efeito tóxico quando ingerido em grandes quantidades e causa a degeneração dos ossos e articulações. Além da geologia, o clima é um fator decisivo para o acúmulo de flúor nas águas subterrâneas. As concentrações são particularmente altas em regiões quentes e secas: por um lado, porque temperaturas mais altas favorecem o intemperismo e, portanto, a dissolução do flúor da rocha, e por outro lado, porque o flúor permanece nas águas subterrâneas por mais tempo, uma vez que esta se renova muito lentamente devido às baixas quantidades de precipitação. A suposição é óbvia de que com as mudanças climáticas e o avanço da desertificação em muitas partes da Terra, o problema do flúor também pode se tornar mais agudo.
Para piorar a situação, o flúor muitas vezes não é detectado porque é inodoro e invisível. Apenas as análises de água, fornecem informações sobre concentrações excessivas. Em muitos países do hemisfério sul, no entanto, as águas subterrâneas dificilmente são testadas, e algumas pessoas obtêm água diretamente de uma bomba de água subterrânea. As áreas de risco, portanto, não são amplamente conhecidas e existem muitos gaps (lacunas)”, diz Joel Podgorski, que está fazendo pesquisas sobre recursos hídricos e água potável na Eawag. “Queríamos preencher esses gaps, com nosso trabalho para criar uma base para melhor monitoramento das águas subterrâneas.
O aprendizado de máquina fecha lacunas no conhecimento
Joel Podgorski e seu colega Michael Berg, desenvolveram um modelo baseado em aprendizado de máquina. Com base em certas propriedades do solo, bem como em fatores topográficos, geológicos e climáticos, este modelo calcula a probabilidade de o teor de flúor estar acima dos limites relevantes para a saúde, de 1,5 miligramas por litro. Um pré-requisito para o funcionamento do modelo, são dados de medição suficientes para treinar o algoritmo do computador. “Nosso primeiro teste há alguns anos, falhou porque tínhamos poucos dados de medição para um modelo confiável”, diz Podgorski. Enquanto isso, mais países estão tornando seus dados publicamente acessíveis. É por isso que os dois pesquisadores, conseguiram criar um banco de dados de 400.000 medições de flúor em águas subterrâneas, até hoje o maior conjunto de dados global.
O mapa mostra a probabilidade da concentração de flúor nas águas subterrâneas excedendo os limites estabelecidos pela Organização Mundial da Saúde. Praticamente toda a África e grandes partes da Ásia, têm exposição potencialmente perigosa ao flúor. Uma versão interativa do mapa está disponível no GIS-Platform gapmaps.org .
O resultado é um mapa que mostra, com alta resolução de 250 metros, onde há risco de superação dos limites de flúor. “Vemos que as concentrações provavelmente serão muito altas na América do Sul, Ásia Central, China e Mongólia, por exemplo. Em países onde as águas subterrâneas quase não foram testadas até agora”, diz Podgorski. O risco é baixo na Suíça e na Europa. “Nossos resultados, portanto, fornecem novas informações para pesquisadores e autoridades locais e dão um importante impulso para olhar mais de perto as águas subterrâneas nas regiões afetadas futuramente e tomar medidas, como campanhas para sensibilizar a população ou desfluoretar a água potável.” Podgorski ficou surpreso que o modelo também preveja altas concentrações de flúor para áreas no nordeste do Brasil. “Isso não se encaixa no padrão usual de áreas secas com altos níveis de flúor nas águas subterrâneas”. Este é um resultado interessante, que incentiva uma investigação mais detalhada da situação nesta região em um estudo futuro, como Podgorski e outros pesquisadores já fizeram recentemente para Gana e Paquistão.
Muitas pessoas afetadas, muitas questões em aberto
Além das áreas de risco, os dois pesquisadores também calcularam quantas pessoas em todo o mundo estão em risco devido à exposição ao flúor. Para fazer isso, eles não usaram apenas números populacionais, mas também levaram em consideração dados sobre o consumo de água. Porque se o flúor é problemático, em última análise, depende de onde as pessoas obtêm sua água potável, se ela vem tratada de uma torneira ou diretamente de uma bomba de água subterrânea. O cálculo mostrou, que potencialmente cerca de 180 milhões de pessoas em todo o mundo estão expostas a águas subterrâneas contaminadas com flúor. E quase exclusivamente na Ásia e África.
Concentrações excessivas de flúor, não são apenas perigosas onde as pessoas extraem água potável não tratada de poços e bombas de águas subterrâneas. Na Austrália, por exemplo, praticamente ninguém está em risco, embora os níveis de flúor nas águas subterrâneas estejam acima dos limites em muitos lugares. Na África e na Ásia, por outro lado, um total de 170 milhões de pessoas são afetadas. Uma versão interativa do mapa está disponível no GIS-Platform gapmaps.org .
O grau em que o flúor forma nas águas subterrâneas chega aos produtos agrícolas e, portanto, aos alimentos, como é o caso do arsênico, metal pesado no arroz, e que tem sido até agora pouco pesquisado. “Sempre me surpreendo com a quantidade de questões relacionadas ao flúor ainda não resolvidas”, diz Podgorski. “Há muita pesquisa que ainda precisa ser feita. Especialmente porque as mudanças climáticas podem exacerbar a exposição ao flúor em muitas regiões. Acho que nosso mapa não apenas cria uma base importante para medidas preventivas, mas também para outras questões de pesquisa”.
Publicação Original
Podgorski, J.; Berg, M. (2022) Análise global e previsão de flúor em águas subterrâneas, Nature Communications, 13(1), 4232 (9 pp.), doi: 10.1038/s41467-022-31940-x, Institutional Repository
Financiamento / Parcerias
O trabalho foi apoiado pela Agência Suíça para o Desenvolvimento e Cooperação (SDC).
Fonte: Eawag – Swiss Federal Institute of Aquatic Science and Technology e Isabel Plana
Adaptado por Editor – DW Journal – Digital Water
