Морской туман приносит в прибрежные районы больше, чем более низкие температуры. Исследователи из Калифорнийского университета в Санта-Круз обнаружили повышенный уровень ртути у горных львов, что является последним признаком того, что нейротоксин переносится в тумане, оседает на земле и продвигается вверх по пищевой цепочке.
Концентрация ртути в пумах в горах Санта-Крус была в три раза выше, чем у львов, живущих за пределами зоны тумана. Точно так же уровни ртути в лишайниках и оленях были значительно выше внутри пояса тумана, чем за его пределами.
Уровни ртути, обнаруженные в пумах, приближаются к токсичным порогам, которые могут поставить под угрозу размножение и даже выживание, по словам исследователей.
Во главе с Питером Вайсс-Пензиасом, токсикологом-экологом, который стал пионером в изучении загрязняющих веществ в прибрежном тумане, это первое исследование, в котором прослеживается атмосферный источник сверхтоксичной метилртути в наземной пищевой сети вплоть до вершины хищник.
«У лишайников нет корней, поэтому присутствие повышенного содержания метилртути в лишайниках должно исходить из атмосферы», - сказал Вайс-Пензиас. «Ртуть все больше концентрируется в организмах, находящихся выше по пищевой цепочке».
Хотя уровни ртути в тумане не представляют опасности для здоровья человека, риск для наземных млекопитающих может быть значительным. По словам Вайс-Пензиас, с каждым шагом вверх по пищевой цепочке, от лишайников до оленей и горных львов, концентрация ртути может увеличиваться как минимум в 1000 раз.
В исследование были включены образцы меха и усов 94 прибрежных горных львов и 18 не прибрежных львов. Концентрация ртути в прибрежных образцах составляла в среднем около 1500 частей на миллиард (млрд) по сравнению с почти 500 частями на миллиард в неприбрежной группе. По крайней мере, у одного изученного льва уровень ртути, как известно, токсичен для таких видов, как норки и выдры, а у двух других уровень ртути был «сублетальным», что снижает фертильность и репродуктивный успех.
Повышенные концентрации ртути представляют дополнительную потенциальную угрозу для главного хищника, который уже справляется с потерей среды обитания и другими рисками, создаваемыми людьми, сказал старший автор Крис Уилмерс, профессор экологических исследований и директор проекта Puma..
«Эти уровни ртути могут усугубить последствия попыток сделать это в такой среде, как горы Санта-Крус, где уже так много человеческого влияния, но мы на самом деле не знаем», - сказал Уилмерс. «Уровни будут выше через 100 лет, когда баланс ртути на Земле будет выше из-за всего угля, который мы выкачиваем в атмосферу."
Источник переносимой туманом ртути
Ртуть, встречающийся в природе элемент, выбрасывается в окружающую среду в результате различных природных процессов и деятельности человека, включая горнодобывающую промышленность и угольные электростанции. «Ртуть - глобальный загрязнитель, - сказал Вайс-Пензиас. «То, что излучается в Китае, может повлиять на Соединенные Штаты точно так же, как и то, что излучается в Соединенных Штатах».
По мере того как атмосферная ртуть падает на океаны, она преобразуется анаэробными бактериями в глубоких водах в метилртуть, наиболее токсичную форму ртути. Апвеллинг выносит некоторое количество метилртути на поверхность, где она выбрасывается обратно в атмосферу и уносится туманом. В высоких концентрациях метилртуть может вызывать неврологические нарушения, включая потерю памяти и нарушение координации движений, а также снижать жизнеспособность потомства.
«Туман является стабилизирующей средой для метилртути», - сказал Вайс-Пензиас. «Туман дрейфует вглубь суши и падает дождем в виде микрокапель, собираясь на растительности и капая на землю, где начинается медленный процесс биоаккумуляции».
Главные хищники, международный договор и туманная велопрогулка
Туман присутствует в прибрежных районах, граничащих с океанами, экологических «горячих точках», которые также являются домом для высокой концентрации людей. Вайс-Пензиас стремится исследовать уровни содержания ртути в прибрежных районах Чили, где главным хищником являются ящерицы, а Уилмерс интересуется уровнями содержания ртути в койотах, рысях и птицах в прибрежных районах.
«Нам необходимо защищать самых крупных хищников в окружающей среде», - сказал Вайс-Пензиас. «Это краеугольные виды. Они выполняют экосистемные услуги. Когда вы меняете что-то одно, это оказывает каскадный эффект на всю систему».
В качестве примера каскадного эффекта Уилмерс привел изгнание волков из многих штатов на востоке США, что привело к увеличению числа койотов, которые охотились на лисиц, которые исторически сдерживали популяцию грызунов. Потеря лисиц в конечном итоге уступила место большему количеству грызунов, которые помогают передавать болезнь Лайма, сказал Уилмерс, добавив: «Локально горные львы потенциально контролируют оленей и мелких хищников, что может уменьшить болезнь Лайма."
Глобальные усилия по защите людей и окружающей среды от ртути включают Минаматскую конвенцию о ртути, международный договор, принятый в 2013 году. Договор назван в честь японского города, в котором произошел ужасный случай отравления ртутью. охватывая весь жизненный цикл ртути.
«Для будущего этого договора важно понимать все различные способы воздействия ртути на окружающую среду», - сказал Вайс-Пензиас.
Как атмосферный химик, Вайс-Пензиас сказал, что впервые заинтересовался переносимыми туманом загрязнителями около десяти лет назад, когда ехал на велосипеде на работу. «Я ехал сквозь этот абсолютный туман, вода капала с моих очков, и я просто задавался вопросом: «Что это за штука?», - вспоминал он. Предполагая, что ртуть может дегазироваться из океана и оказаться в тумане, он собрал образцы и отправил их в лабораторию.
«Мне позвонили из лаборатории и сказали, что им придется провести тесты повторно, потому что они не верят цифрам», - сказал Вайс-Пензиас.