https://frosthead.com

Тайна в море

В Соединенных Штатах и ​​во многих местах по всему миру люди получают большую часть своего ртути от океанической рыбы, особенно тунца. Рыба имеет некоторые преимущества для здоровья, но чрезмерное потребление ртути может вызвать дефекты развития у маленьких детей. Ученые понимают, как ртуть проникает в пресноводные виды, но поскольку океаны намного больше и глубже, они не уверены, что процесс такой же.

Эта неопределенность была подчеркнута в мае 2006 года, когда Верховный суд Сан-Франциско постановил, что компаниям по тунцу не нужно включать предупреждения о ртути на канистрах. В значительной степени решение зависело от того, произошла ли ртуть, найденная в океанической рыбе, от техногенной промышленности, такой как угольные заводы, которые выделяют газ, или от естественного места, такого как морское дно. По мнению суда, две вещи были ясны: никто не знает, где морские рыбы сжимают ртуть. И мало что известно о том, что это происходит не от загрязнения человеком.

«Один из больших вопросов заключается в том, откуда берется ртуть в тунце и океанической рыбе? Потому что именно там большинство людей получает свою ртуть», - говорит старший ученый Синтия Гилмор из Смитсоновского центра экологических исследований в Эджуотере, штат Мэриленд. Этот большой вопрос имеет большое значение для общественного здравоохранения. Если ртуть в рыбе поступает в основном из атмосферы, то со временем нормативы выбросов и другие меры могут сделать рыбу более безопасной для употребления в пищу. Однако, если морские рыбы получают ртуть из естественной среды, единственным важным фактором может быть информирование женщин о влиянии ртути на здоровье нерожденных и маленьких детей. «Это очень важно знать, - говорит Гилмор, - а мы не знаем».

Это не относится к источникам пресной воды, где этот процесс хорошо изучен. Дождь смывает ртуть с воздуха на реки, озера и водоразделы. Микроорганизмы превращают его в вредную форму, метилртуть. Мелкая рыба потребляет микробы, крупная рыба потребляет мелкую рыбу, и в конечном итоге токсин попадает на кухню. Эта цепь событий может произойти быстро. В исследовании, опубликованном на прошлой неделе в журнале « Известия Национальной академии наук», Гилмор и ее коллеги обнаружили, что ртуть появилась в озерной рыбе через два месяца после ее попадания на поверхность воды. Количество выбросов ртути в атмосферу, по некоторым оценкам, утроилось за прошедшее столетие промышленной деятельности. В результате большинство исследователей с уверенностью говорят, что сокращение антропогенных выбросов ртути со временем сделает рыбу из некоторых озер и рек более безопасной для употребления в пищу.

Однако в океанах ученые не уверены, что ртуть следует по этому пути. Высокая стоимость исследовательских судов и огромные размеры моря делают сбор морских данных длительной процедурой. Кроме того, большая часть работ по морской ртути, выполненных до 1980 года, потенциально испорчена загрязненными приборами. «У нас мало данных об океане. Он на удивление редок», - говорит биогеохимик Уильям Фицджеральд из Университета Коннектикута. Но за последнее десятилетие ученые предприняли попытку заполнить этот пробел в понимании. По его словам, эта работа «наконец-то получила широкое распространение».

В результате исследователи только начинают собирать воедино общую картину. Как правило, они согласны с тем, что три метилртути производят в трех местах: вентиляционные отверстия на дне океана, прибрежные районы и водяные столбы у поверхности. Вентилируемая ртуть, которой, вероятно, тысячи лет, будет производиться независимо от человеческой деятельности. Однако метилртуть с побережья или поверхности, вероятно, будет результатом промышленного загрязнения. Пропорциональное влияние каждого проспекта намного менее очевидно.

«Прямо сейчас, я бы сказал, что никто не нашел источника метилртути в океане, который мог бы легко объяснить то, что мы находим с точки зрения метилртути в рыбе открытого океана», - говорит геохимик Франсуа Морель из Принстонского университета. «Трудно было понять, откуда он идет, куда идет. Теперь мы начинаем понимать».

В 2003 году Морел и некоторые его коллеги измерили уровни ртути в желтомфинах тунца, пойманного вблизи Гавайев в 1998 году, и сравнили их с измерениями, проведенными другими исследователями тунца, пойманного в 1971 году. Ртуть от промышленных выбросов будет оседать у поверхности, поэтому, если именно здесь находится метилртуть в океане Исследователи предложили, что в 1998 году рыба должна быть значительно больше ртути. Вместо этого группа Мореля не обнаружила никакой разницы между двумя образцами рыбы, сообщают они в журнале Environmental Science and Technology .

Большинство американцев получают ртуть из тунца, который обычно живет в открытом океане. Но новое исследование показало, что тунец (пойманный у побережья Мэриленда) иногда питается около берега, прежде чем отправиться обратно в море. (ISTOCKPHOTO) Терилл Холвег (справа, 2005 г.) и Тайлер Белл собирают образцы осадков Чесапикского залива, которые будут проверены на ртуть. Метилртуть, производимая в заливе и других прибрежных зонах, может способствовать повышению уровня токсинов, обнаруживаемых у рыб из океана. (Предоставлено Лабораторией Гилмора) Удивительно мало известно о том, как метилртуть проникает в рыб, обитающих в океане (Р.В. Шарп в исследовательской поездке в Чесапикский залив). Ртуть может вызвать проблемы с развитием у маленьких детей, когда слишком много потребляется. (Предоставлено Лабораторией Гилмора) «Чистая» мобильная исследовательская лаборатория была поднята на мыс Хаттерас в июле 2005 года. Тесты на ртуть подвержены загрязнению; некоторые исследования, проведенные десятилетия назад, были поставлены под сомнение, поскольку оборудование могло быть испорчено. (Предоставлено Лабораторией Гилмора) Роб Мейсон берет образец воды на борту мыса Хенлопен в мае 2005 года. «То, что происходит на шельфе, кажется очень важным», - говорит Мейсон, говоря о добыче метилртути вдоль береговых линий. (Предоставлено Лабораторией Гилмора)

Исследователи пришли к выводу, что метилртуть в тунце произошла не из атмосферных выбросов, а из естественного источника - гидротермальных источников на дне океана. Хотя тунец обитает в верхней части океана, он, возможно, может сократить выброс ртути, поедая рыбу, которая проводит время в глубоком море.

Результаты вызвали сильную реакцию в исследовательском сообществе. Некоторые утверждают, что две популяции тунца несопоставимы. Желтоперый тунец интенсивно вылавливается с 1971 года, и давление промысла может изменить уровень ртути в некоторых рыбных запасах, говорит водный токсиколог Джеймс Винер из Университета Висконсин-Лакросс. Другие считают, что ртуть в атмосфере еще недостаточно далеко попала в океан, чтобы оценить изменения.

Несмотря на свою критику, исследование привело к некоторым важным исследованиям океана. Чтобы изучить влияние вентиляционных отверстий, группа исследователей во главе с Карлом Ламборгом из Океанографического института Вудс-Хоул в штате Массачусетс отправила робота на 1, 7 мили вниз, чтобы собрать образцы из хребта Горда в Тихом океане. В 2006 году исследователи опубликовали свои результаты - впервые в истории на основе метилртути в вентиляционном отверстии - в журнале Geophysical Research Letters . Они пришли к выводу, что уровни ртути в вентиляционных отверстиях были довольно высокими, но не достаточно высокими, чтобы поддерживать количество, обнаруженное у рыб на поверхности.

Полученные данные свидетельствуют о том, что, хотя вентиляционные отверстия могут быть источником метилртути, они, вероятно, не являются важными, говорит Чад Хаммершмидт из Государственного университета Райта, соавтор статьи. Даже Морел, который служил основным свидетелем для компаний по производству тунца в деле Сан-Франциско, теперь говорит, что в жерлах не содержится достаточного количества метилртути, чтобы поставлять ее поверхностной рыбе. Но само по себе это понимание, говорит он, до сих пор не объясняет, откуда берется большинство ртути.

По этой причине многие исследователи сосредотачиваются на том, как метилртуть, созданная в прибрежных районах, может достигать рыб в открытом океане. Гилмор и Роб Мэйсон из Университета Коннектикута ведут исследование того, как метилртуть накапливается на шельфе океана и в Чесапикском заливе. Они проанализировали осадки в девяти районах вдоль срединно-атлантического побережья и обнаружили свидетельства образования метилртути на континентальном шельфе, а также на склоне, который разрывается ниже шельфа. Работа еще не завершена, но «наши результаты показывают, что вы не можете игнорировать края», говорит Мейсон. «То, что происходит на полке, кажется очень важным».

Метилртуть с побережья может транспортироваться в море несколькими способами. Тунец и другие рыбы открытого океана могут плавать на побережье, есть загрязненную прибрежную рыбу и плыть обратно. Исследование, опубликованное в журнале Nature в 2005 году под руководством Барбары Блока из Стэнфордского университета, показывает, что синий тунец проводит много времени возле мест нагула на Восточном побережье, прежде чем плавать далеко в море - даже мигрируя через Атлантику.

Потоки могут также вымывать ртуть из берега. Некоторые исследователи полагают, что солнечный свет разрушит токсичное соединение до того, как оно достигнет моря, но новые свидетельства о перемещении других металлов, таких как железо, начинают оспаривать эту обеспокоенность, говорит Фицджеральд.

«Все больше доказательств важности прибрежной зоны», - говорит он. «Это действительно захватывающе. Это было там долгое время, и мы не обратили на это достаточного внимания».

Возможно, самый большой вопрос заключается в том, сколько ртути может быть превращено в метилртуть на поверхности океана. Распространено мнение, что только бактерии, живущие в бескислородных зонах, могут производить это преобразование. Однако Мейсон проделал работу вблизи экватора в Тихом океане, показав, что метилирование действительно может происходить в водах с низким содержанием кислорода. Еще неизвестно, существует ли достаточно этих регионов, чтобы оказать большое влияние на уровни метилртути в рыбе.

Если окажется, что метилртуть может быть создана вблизи поверхности воды, нормы выбросов могут оказать прямое влияние на количество ртути в тунце и других рыбах в океане, говорит Мейсон. То же самое верно, если последующие исследования подтверждают идею о том, что метилртуть, добываемая в прибрежной зоне, может транспортироваться в открытом море.

Ученые, конечно, знают, что что- то должно объяснять наличие ртути в тунце и других океанических рыбах. «Реальность такова, что вся метилртуть, вероятно, производится во всех трех средах», - вдоль побережья, в глубоких сбросах и на некоторых поверхностях океана, - но нам нужно больше работы для анализа этого разделения », - говорит Мейсон. На данный момент, за исключением одного здания суда в Сан-Франциско, жюри все еще отсутствует.

Тайна в море