Występowanie i stężenie kofeiny oraz kadmu jako mikrozanieczyszczeń na wybrzeżu Morza Czerwonego w Egipcie

Dlaczego poranna kawa trafia do morza

Codziennie ogromne ilości niewidocznych chemikaliów spływają z miast i kurortów do oceanu. Wśród nich znajdują się znane substancje, takie jak kofeina z kawy, oraz toksyczny metal – kadm. Badanie to przyjrzało się, ile tych dwóch „mikrozanieczyszczeń” gromadzi się wzdłuż egipskiego wybrzeża Morza Czerwonego — regionu cenionego za rafy koralowe, turystykę i rybołówstwo — aby ocenić, co nasze codzienne nawyki mogą robić z wrażliwym środowiskiem morskim.

Bliższe spojrzenie na trzy bardzo różne brzegi

Naukowcy skupili się na trzech miejscach, które odzwierciedlają gradient od intensywnie użytkowanego do stosunkowo chronionego wybrzeża. El-Hamraween leży obok jednego z najstarszych i największych portów fosforowych na egipskim wybrzeżu Morza Czerwonego, gdzie powszechne są statki, urządzenia ładunkowe i działalność przemysłowa. Abo El-Swater, zaledwie kilka kilometrów dalej, słynie z raf koralowych, obozów nurkowych i nurkowań nocnych. Om El-Abas, w przeciwieństwie do nich, znajduje się w Parku Narodowym Wadi El-Gemal, obszarze z namorzynami, łąkami morskimi i mniejszą liczbą bezpośrednich źródeł zanieczyszczeń. W każdym z tych miejsc zespół pobrał próbki wody morskiej i osadów zarówno ze strefy niskiej między pływami (bliżej otwartego morza), jak i ze strefy wysokiej między pływami (bliżej suchego brzegu) na początku lata 2023 roku.

Pomiary tego, czego oko nie widzi

W laboratorium naukowcy zmierzyli podstawowe właściwości wody, takie jak temperatura, zasolenie, kwasowość (pH), rozpuszczony tlen oraz ilość substancji rozpuszczonych w wodzie. Posortowali także osady na ziarna drobne, średnie i grube oraz określili zawartość materii organicznej i węglanów. Kofeinę w wodzie i osadach mierzono przy użyciu czułego czujnika opartego na świetle, natomiast kadm określano za pomocą przyrządu wykrywającego metale przez ich absorpcję światła podczas spalania w płomieniu. Wykonano wiele próbek i powtórzeń pomiarów, by zapewnić dokładność, a zespół zastosował narzędzia statystyczne, by sprawdzić, jak wszystkie te czynniki różnią się między miejscami i pomiędzy dwiema strefami brzegowymi.

Co znaleźli w wodzie i piasku

Kofeina była obecna wszędzie, gdzie badali. W wodzie morskiej stężenia wahały się od około 11 do 14 mikrogramów na litr — co klasyfikuje egipską część Morza Czerwonego wśród bardziej zanieczyszczonych regionów morskich na świecie. Osady również zawierały mierzalne ilości kofeiny, z wyższymi wartościami w El-Hamraween, gdzie przeważają drobne, bogate w organiczne muły. Kadm wykazał podobny wzorzec: stężenia w wodzie były porównywalne między miejscami, ale osady w pobliżu portu fosforowego i przyległego wybrzeża zawierały znacznie więcej kadmu niż rzekomo czystsze obszary. Ogólnie rzecz biorąc, strefa wysoka między pływami, bliżej linii brzegowej, miała tendencję do zatrzymywania większych ilości kofeiny i kadmu niż strefa niska, co sugeruje, że zanieczyszczenia pochodzą zarówno z lądu, jak i z fal przywożących materiały na brzeg.

Powiązania między kawą, metalami ciężkimi i lokalnymi warunkami

Analiza ujawniła, że poziomy kofeiny w wodzie morskiej były silnie powiązane z warunkami środowiskowymi. Cieplejsza, bardziej natleniona woda z drobniejszymi cząstkami osadu miała zwykle więcej kofeiny, podczas gdy wody o wyższym ładunku substancji rozpuszczonych i o grubszych piaskach zawierały jej mniej. Kofeina w osadach była pozytywnie powiązana zarówno z rozpuszczoną kofeiną, jak i kadmem w wodzie, a drobne, bogate w materię organiczną osady wydawały się „chwytać” i magazynować obie substancje. Kadm w osadach był ściśle związany z ilością substancji rozpuszczonych w wodzie, co odzwierciedla, jak jony metali wymieniają się z innymi naturalnie występującymi solami i zostają unieruchomione w dnie morskim. Razem te wzorce wskazują na ścisły związek między działalnością ludzką, lokalną geologią i sposobem, w jaki zanieczyszczenia przemieszczają się między wodą a osadami.

Co to oznacza dla ludzi i Morza Czerwonego

Dla osób niebędących specjalistami wniosek jest prosty: wody u wybrzeży Egiptu przyjmują i zatrzymują znaczące ilości zarówno kofeiny, jak i kadmu, a te dwa zanieczyszczenia często występują razem. Miejsca w pobliżu portów i ruchliwych obszarów przybrzeżnych są szczególnie dotknięte, ale nawet chroniony park wykazuje wyraźne ślady zanieczyszczenia pochodzącego z odpadów ludzkich, wód powodziowych i naturalnych źródeł roślinnych. Ponieważ kadm jest toksyczny, a kofeina może wchodzić w interakcje z innymi chemikaliami w organizmach morskich, ich współwystępowanie może dodatkowo obciążać rafy koralowe, łąki morskie i sieci troficzne, które wspierają rybołówstwo i turystykę. Badanie konkluduje, że ograniczenie dopływu ścieków, kontrola pyłu przemysłowego i lepsze zarządzanie rozwojem wybrzeża są niezbędnymi krokami do ochrony tego wyjątkowego morza — oraz że pilnie potrzebne są dalsze badania nad tym, jak codzienne chemikalia i metale ciężkie wspólnie wpływają na życie morskie i ostatecznie na zdrowie ludzi.

Cytowanie: El-Sokkary, S.G., Abd El-Wakeil, K.F. & Obuid-Allah, A.H. Occurrence and concentration of caffeine and cadmium as micropollutants in the Red Sea coast, Egypt. Sci Rep 16, 7476 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-38344-7

Słowa kluczowe: zanieczyszczenie kofeiną, kadm, Morze Czerwone, jakość wód przybrzeżnych, pozostałości farmaceutyków