Высокотоксичная форма ртути может увеличиться на 300-600 процентов в зоопланктоне - крошечных животных в основе морской пищевой цепи - если поверхностный сток увеличится на 15-30 процентов, согласно новому исследованию.
И такой рост возможен из-за изменения климата, согласно новаторскому исследованию Университета Рутгерса и других ученых, опубликованному в журнале Science Advances.
«В связи с изменением климата мы ожидаем увеличения количества осадков во многих районах Северного полушария, что приведет к увеличению стока», - сказал Джеффра К. Шефер, соавтор исследования и доцент кафедры наук об окружающей среде Рутгерса. «Это означает больший выброс ртути и органического углерода в прибрежные экосистемы, что приводит к более высокому уровню содержания ртути в обитающих там мелких животных. Эти прибрежные районы являются основными местами кормления рыб, и, таким образом, живущие там организмы служат важным источником ртути. ртути, которая накапливается в больших количествах в рыбе, которую люди любят есть».
Исследование показало, что увеличение естественного органического вещества, попадающего в прибрежные воды, может повысить биоаккумуляцию метилртути - высокотоксичного химического вещества, обнаруженного в повышенных количествах у многих видов рыб - в зоопланктоне на 200-700 процентов. Огромное увеличение содержания метилртути изменяет пищевую сеть из автотрофной (в основном микроскопические растения и цианобактерии, которые производят пищу из неорганического вещества) в гетеротрофную (бактерии, которые питаются органическими веществами, произведенными растениями и цианобактериями).
Природные органические вещества растений и животных в стоках также повышают уровень метилртути в воде на 200 процентов, увеличивая воздействие этого химического вещества на пищевую сеть, говорится в исследовании.
Ртуть является одним из 10 основных химических веществ, вызывающих серьезную озабоченность в области общественного здравоохранения, по данным Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), а Агентство по охране окружающей среды США (EPA) заявляет, что ртуть является основной причиной рекомендаций по потреблению рыбы, направленных на защита здоровья человека, отмечается в исследовании.
С начала индустриальной эры количество ртути, попадающей в экосистемы, по оценкам, увеличилось на 200-500 процентов, говорится в исследовании. Ртуть накапливается в рыбе и моллюсках в виде метилртути, которая может воздействовать на нервную, пищеварительную и иммунную системы, а также на легкие, почки, кожу и глаза.
Для исследования группа ученых из Швеции попыталась воссоздать условия окружающей среды в устье Ботнического моря у восточного побережья Швеции. Они создали смоделированные экосистемы, занимающие два этажа здания. Они собрали нетронутые керны отложений из устья, добавили воду, питательные вещества и ртуть и изучили, что произошло с ртутью, зоопланктоном и другими организмами. Роль Шефера заключалась в изучении микроорганизмов в отложениях, ответственных за производство метилртути, которая накапливается в пищевой сети.
Ученые стремились понять, смоделировать и предсказать влияние изменения климата на накопление ртути и производство метилртути, сказал Шефер, который специализируется на исследованиях метилртути и пытается понять, как бактерии превращают ртуть в метилртуть.
Результаты показали важность включения воздействия изменения климата на биоаккумуляцию метилртути, связанного с пищевой сетью, в будущие модели ртути и оценки рисков, говорится в исследовании.
«Мы обнаружили, что увеличение содержания органического вещества изменило структуру пищевой сети в смоделированном эстуарии, и это повлияло на накопление ртути в зоопланктоне», - сказал Шефер. «Это был самый драматичный эффект».
"Это довольно важное исследование", добавила она. «Люди на самом деле не учитывали изменения в структуре пищевой цепи в нижней части пищевой цепи и связь с накоплением ртути. Я думаю, что эти результаты довольно удивительны, и, оглядываясь назад, они имеют смысл».
Усилия по сокращению выбросов ртути могут быть нейтрализованы последствиями изменения климата, в том числе увеличением количества осадков и стока, и мы можем не увидеть ожидаемого снижения содержания метилртути в пищевой цепи, сказала она.