北极动物体内的汞含量之谜得到了解决

北极动物体内的汞含量之谜得到了解决

北极西部的动物体内的汞含量比北极东部的动物要高。

在加拿大北极地区,科学家和当地社区几十年来一直困扰着一个谜:为什么北极西部的海洋动物的汞含量比东部高?这种趋势贯穿于整个食物链,从沿着洋流漂移的微小浮游动物到像北极熊这样的大型哺乳动物。这很重要,因为汞是全球关注的一种污染物,北方的社区依靠海洋获取食物。汞会导致一些动物的生殖问题,对人类造成严重的神经损伤,并阻碍婴儿的发育。早期的研究试图通过观察海洋中最终形成的水银的来源来解释东西方的差异。但我们的新研究表明,这个谜团的答案就在于海洋本身。

一个微妙的平衡在北极地区,北极熊、白鲸和海豹等海洋哺乳动物是传统生存狩猎和北方土著文化的重要组成部分。由于北极社区承受着气候变化和全球工业化的冲击,这些动物和人类身上都含有大量的污染物,尤其是汞得到很多关注了吗。通常情况下,北方土著母亲和育龄妇女血液中的汞含量超过安全限度。保持海洋国家食物(如海豹和鲸鱼)的营养和文化效益,同时减轻汞的潜在健康风险,已成为北极土著居民面临的主要挑战。

来源或流程吗?先前的研究表明,加拿大西部北极地区的海洋动物含有更多的汞,因为该地区从各种来源获得更多的汞,包括东亚的大气排放,从像麦肯齐河这样的大分水岭流出的河水和海岸侵蚀和永久冻土融化。然而,所有这些来源的汞几乎完全以无机形式存在,例如,汞蒸气和与尘埃结合的汞。然而,一旦进入海洋,一些无机汞就可以转化为一种叫做甲基汞的有机形式甲基汞不仅能被浮游生物和其他微生物更有效地吸收,而且它还能在生物体内建立或积累,通过一种被称为生物放大的过程沿着食物链移动当它这样做的时候,它倾向于对掠食性鱼类、鸟类和哺乳动物造成更多的伤害十多年来,科学家们怀疑控制北极海洋动物体内汞含量的最重要因素不是汞的来源,而是海洋中无机汞转化为甲基汞的过程。现在我们有了答案。

分析海洋在2015年的夏天,我们参加了加拿大北极探险ArcticNet,一个加拿大的研究网络,致力于研究北极的变化,与加拿大的北极一起GEOTRACES研究汞及其他微量元素的分布规律。我们在一艘破冰船上住了八个星期在20阿蒙森在那里,我们分析了从北大西洋的拉布拉多海开始,经过加拿大北极群岛,一直到波弗特海和西部的加拿大盆地的5200公里长的样带在不同深度采集的海水样本。

我们的结果发现,总汞浓度-无机汞加甲基汞-一般是较低的加拿大西部的北极比东部的要大。这与在海洋动物身上观察到的汞趋势相反。层的理解另一方面,甲基汞的分布模式非常明显:它的浓度在海平面最低,在100到300米的深度增加到最大值,然后在海底下降。这种模式,表面下的一层海洋富含甲基汞,其他海洋中也发现过。让我们的发现与众不同的是,北极“富含甲基汞层”的深度比其他地方要浅得多。我们还发现,加拿大北极富集层甲基汞的峰值浓度在西部最高,东部最低,这反映了海洋动物汞的趋势。阅读更多:海鸟体内的汞含量下降是由于饮食而不是排放控制富含甲基汞层的浅层是很重要的,因为它位于浮游动物和靠近食物链底部的其他生物的栖息地。这使得甲基汞很容易被这些动物吸收,并随后在哺乳动物中生物化。

因此,我们认为我们已经解开了这个谜:加拿大西部北极地区海洋动物体内汞含量升高是由浅海水域甲基汞浓度升高引起的。康复之路漫漫在2017年,水俣公约关于水星一项旨在减少环境中汞含量的具有法律约束力的全球条约生效。加拿大在《条约》的谈判中发挥了积极作用,并且是最早批准该《条约》的国家之一。然而,我们的研究表明,即使该公约得到充分实施,加拿大北极海洋哺乳动物体内的汞含量也需要很长时间才能下降。恢复将在很大程度上取决于环境和气候过程,如那些将无机汞转化为甲基汞的过程。决策者和北方土著人民应该为长期需要平衡海洋国家粮食消费的利益和风险做好准备。飞跃王,加拿大研究主席,曼尼托巴大学本文转载自谈话根据知识共享许可协议。读了原文。跟随所有专家的声音,议题和辩论,并成为讨论的一部分脸谱网,推特和Google +。


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