北極動物體內的汞含量之謎得到了解決

北極動物體內的汞含量之謎得到了解決

北極西部的動物體內的汞含量比北極東部的動物要高。

在加拿大北極地區,科學家和當地社區幾十年來一直困擾著一個謎:為什麼北極西部的海洋動物的汞含量比東部高?這種趨勢貫穿於整個食物鏈,從沿著洋流漂移的微小浮游動物到像北極熊這樣的大型哺乳動物。這很重要,因為汞是全球關注的一種汙染物,北方的社區依靠海洋獲取食物。汞會導致一些動物的生殖問題,對人類造成嚴重的神經損傷,並阻礙嬰兒的發育。早期的研究試圖通過觀察海洋中最終形成的水銀的來源來解釋東西方的差異。但我們的新研究表明,這個謎團的答案就在於海洋本身。

一個微妙的平衡在北極地區,北極熊、白鯨和海豹等海洋哺乳動物是傳統生存狩獵和北方土著文化的重要組成部分。由於北極社區承受著氣候變化和全球工業化的衝擊,這些動物和人類身上都含有大量的汙染物,尤其是汞得到很多關注了嗎。通常情況下,北方土著母親和育齡婦女血液中的汞含量超過安全限度。保持海洋國家食物(如海豹和鯨魚)的營養和文化效益,同時減輕汞的潛在健康風險,已成為北極土著居民面臨的主要挑戰。

來源或流程嗎?先前的研究表明,加拿大西部北極地區的海洋動物含有更多的汞,因為該地區從各種來源獲得更多的汞,包括東亞的大氣排放,從像麥肯齊河這樣的大分水嶺流出的河水和海岸侵蝕和永久凍土融化。然而,所有這些來源的汞幾乎完全以無機形式存在,例如,汞蒸氣和與塵埃結合的汞。然而,一旦進入海洋,一些無機汞就可以轉化為一種叫做甲基汞的有機形式甲基汞不僅能被浮游生物和其他微生物更有效地吸收,而且它還能在生物體內建立或積累,通過一種被稱為生物放大的過程沿著食物鏈移動當它這樣做的時候,它傾向於對掠食性魚類、鳥類和哺乳動物造成更多的傷害十多年來,科學家們懷疑控制北極海洋動物體內汞含量的最重要因素不是汞的來源,而是海洋中無機汞轉化為甲基汞的過程。現在我們有了答案。

分析海洋在2015年的夏天,我們參加了加拿大北極探險ArcticNet,一個加拿大的研究網絡,致力於研究北極的變化,與加拿大的北極一起GEOTRACES研究汞及其他微量元素的分佈規律。我們在一艘破冰船上住了八個星期在20阿蒙森在那裡,我們分析了從北大西洋的拉布拉多海開始,經過加拿大北極群島,一直到波弗特海和西部的加拿大盆地的5200公里長的樣帶在不同深度採集的海水樣本。

我們的結果發現,總汞濃度-無機汞加甲基汞-一般是較低的加拿大西部的北極比東部的要大。這與在海洋動物身上觀察到的汞趨勢相反。層的理解另一方面,甲基汞的分佈模式非常明顯:它的濃度在海平面最低,在100到300米的深度增加到最大值,然後在海底下降。這種模式,表面下的一層海洋富含甲基汞,其他海洋中也發現過。讓我們的發現與眾不同的是,北極“富含甲基汞層”的深度比其他地方要淺得多。我們還發現,加拿大北極富集層甲基汞的峰值濃度在西部最高,東部最低,這反映了海洋動物汞的趨勢。閱讀更多:海鳥體內的汞含量下降是由於飲食而不是排放控制富含甲基汞層的淺層是很重要的,因為它位於浮游動物和靠近食物鏈底部的其他生物的棲息地。這使得甲基汞很容易被這些動物吸收,並隨後在哺乳動物中生物化。

因此,我們認為我們已經解開了這個謎:加拿大西部北極地區海洋動物體內汞含量升高是由淺海水域甲基汞濃度升高引起的。康復之路漫漫在2017年,水俁公約關於水星一項旨在減少環境中汞含量的具有法律約束力的全球條約生效。加拿大在《條約》的談判中發揮了積極作用,並且是最早批准該《條約》的國家之一。然而,我們的研究表明,即使該公約得到充分實施,加拿大北極海洋哺乳動物體內的汞含量也需要很長時間才能下降。恢復將在很大程度上取決於環境和氣候過程,如那些將無機汞轉化為甲基汞的過程。決策者和北方土著人民應該為長期需要平衡海洋國家糧食消費的利益和風險做好準備。飛躍王,加拿大研究主席,曼尼託巴大學本文轉載自談話根據知識共享許可協議。讀了原文。跟隨所有專家的聲音,議題和辯論,併成為討論的一部分臉譜網,推特和Google +。


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