В Арктике изменение климата и загрязнение окружающей среды представляют собой самую большую угрозу для высших хищников, таких как нарвалы. Изучение бивней животных показывает, что диета и воздействие загрязнения изменились за последние полвека в ответ на сокращение морского льда. По данным международной группы исследователей, выбросы человека также привели к резкому увеличению содержания ртути в последние годы.
«Наше исследование показывает, что изменение климата оказывает существенное воздействие на арктические экосистемы, что приводит к воздействию токсичных загрязнителей, таких как ртуть», - говорит соавтор Жан-Пьер Дефорж, научный сотрудник Университета Макгилла под руководством доктора наук. Нил Басу и Мелисса МакКинни.
Используя слои естественного роста в бивнях самцов нарвалов, исследователи смогли задокументировать ежегодные изменения воздействия ртути, начиная с 1960-х годов, в исследовании, опубликованном в журнале Current Biology.
Бивень нарвалов, похожий на единорога, выступает из левой стороны верхней челюсти самцов и может достигать трех метров в длину. Подобно кольцам в стволе дерева, каждый год к бивню нарвала добавляется новый слой роста.
Поскольку бивень связан с остальной частью тела через кровь, каждый новый слой записывает аспекты физиологии животного, объясняют исследователи. Сюда входит информация о том, что и где животные ели каждый год, а также о воздействии загрязняющих веществ в результате деятельности человека.
Ты то, что ты ешь
«Тяжелые металлы, такие как ртуть, и другие загрязняющие вещества накапливаются в каждом звене пищевой цепи. Чем выше вы находитесь в пищевой цепи, тем больше ртути накапливается в вашем организме на протяжении всей жизни», - говорит Дефорж. Повышенное количество тяжелых металлов в организме токсично и может повлиять на когнитивные функции, поведение и способность к размножению.
Исследователи обнаружили, что с 1990 по 2000 год нарвалы накапливали относительно небольшое количество ртути, поскольку новая добыча находилась ниже в пищевой цепочке. Примерно до 1990 года пища нарвалов состояла в основном из добычи, связанной с морским льдом, такой как палтус и сайка. В этот период ледяной покров был обширен в таких районах, как Баффинов залив.
После 1990 года ледовый покров неуклонно сокращался из года в год, и рацион нарвалов изменился на добычу в открытом океане, такую как мойва и сайка. Однако примерно с 2000 года количество ртути в бивнях нарвала значительно увеличилось без одновременного изменения рациона.
Воздействие изменения климата
Исследователи связывают рост выбросов ртути с продолжающимся сжиганием ископаемого топлива в Юго-Восточной Азии. Это увеличение также может быть связано с изменением состояния морского льда по мере потепления климата, вызывающего изменения в круговороте ртути в окружающей среде в Арктике.
За последние 30-40 лет изменение климата привело к сокращению ледяного покрова в Арктике. Многие виды зависят от льда, чтобы избежать хищников, а также в поисках пищи или важных мест размножения. Это влияет на всю арктическую пищевую цепь и условия жизни всех видов.
Изменения температуры и морского льда также приводят к вторжению новых видов из более теплых районов. Говорят, что для нарвала лед служит защитой от таких врагов, как косатки.
Нарвал - одно из арктических млекопитающих, наиболее пострадавших от изменения климата. Им не хватает физиологических свойств, которые помогают устранять загрязнители окружающей среды. Они не могут избавиться от ртути, образуя волосы и перья, как белые медведи, тюлени или морские птицы», - объясняет соавтор исследования профессор Руне Дитц с кафедры биологических наук Орхусского университета в Дании.
Окно в арктические условия
Выводы показывают, что каждый слой бивня нарвала дает ценную информацию об условиях жизни животных и дает представление о событиях в Арктике.
С нашим открытием мы теперь знаем, что в бивнях нарвалов, найденных в музеях по всему миру, есть банк данных. Анализируя их, мы надеемся получить представление о пищевой стратегии нарвалов в разные периоды. Это предоставит нам прочную основу для оценки того, как этот вид справляется с меняющимися условиями, с которыми он сталкивается сегодня в Арктике», - говорит Дитц, который также работает в Центре арктических исследований Орхусского университета..