Новый обнадеживающий эксперимент намекает на то, что прекращение загрязнения водоемов ртутью может быстро привести к снижению уровня содержания этого токсичного вещества в морепродуктах.
Ученые проследили, как менялся уровень ртути в рыбе и беспозвоночных в канадском озере в течение 15 лет. В течение первых семи лет исследователи засевали озеро ртутью. Как только приток новой ртути прекратился, группа обнаружила, что уровень загрязнения быстро снизился как в мелкой, так и в крупной рыбе в течение нескольких лет.
"Как демонстрация, это говорит нам о том, что политика, направленная на снижение загрязнения ртутью, будет эффективной и что концентрация ртути была бы намного выше в отсутствие этой политики", - говорит Пол Бланчфилд, ученый-исследователь из Fisheries and Oceans Canada. Он и его коллеги сообщили о результатах исследования 15 декабря в журнале Nature.
Хотя этот элемент встречается в природе, большая часть ртути в окружающей среде появляется в результате деятельности человека, такой как добыча полезных ископаемых или выбросы угольных электростанций, говорит Бланчфилд. Она может переноситься на большие расстояния в атмосфере, прежде чем попасть в озера и реки или питающие их водосборные бассейны. Когда ртуть попадает в водные экосистемы, часть ее преобразуется микробами в чрезвычайно ядовитое химическое вещество под названием метилртуть.
"Она имеет тенденцию увеличиваться с каждым шагом в пищевой цепи", - говорит Бланчфилд. "Рыба, находящаяся на вершине пищевой цепи, - это та, которую мы, люди, едим, и в ней самые высокие концентрации метилртути - часто до миллиона раз выше, чем в [окружающей] воде".
У большинства людей метилртуть содержится в организме в небольших количествах, которые слишком малы, чтобы вызвать проблемы со здоровьем. Однако при более высоких уровнях этот мощный нейротоксин может нарушить речь, слух, ходьбу и зрение.
По словам Бланчфилда, доказать четкую связь между уменьшением загрязнения ртутью и снижением уровня метилртути в рыбе оказалось непросто. Это связано с тем, что на производство и накопление метилртути в пищевых цепях влияет множество переменных факторов, включая антропогенные нарушения, такие как коммерческое рыболовство и появление инвазивных видов.
Чтобы понять последствия борьбы с ртутью, исследователи посетили экспериментальную озерную зону Международного института устойчивого развития, состоящую из десятков небольших озер в отдаленном северо-западном Онтарио, которые были выделены для научных исследований. Они выбрали небольшое озеро, населенное северными щуками, их добычей, желтым окунем, и озерным сигом, который кормится на дне озера.
В течение семи лет исследователи добавляли различные формы, или изотопы, ртути на поверхность озера, а также в близлежащие возвышенности и водно-болотные угодья. Это позволило им разделить влияние вновь добавленной ртути из различных источников вокруг озера и старой ртути, которая накапливалась в озере в течение многих лет. Команда обнаружила, что концентрация метилртути выросла на 45-57 процентов в беспозвоночных и мелкой рыбе, обитающей в озере, и более чем на 40 процентов в крупной рыбе.
Большая часть ртути, которую исследователи измерили в этих животных, была добавлена непосредственно в озеро. По словам Бланчфилда, исследователи не обнаружили ртути в заболоченной местности, а в возвышенности - лишь очень небольшое количество.
После того, как исследователи прекратили добавлять ртуть в озеро, группа обнаружила, что в течение трех лет содержание изотопов, которые они ввели, снизилось на 81% в озерной воде, на 35% в донных отложениях и на 66% в крошечном зоопланктоне. К концу эксперимента метилртуть, полученная из этих изотопов, снизилась более чем на 85% в мелкой рыбе, на 76% в щуке и на 38% в популяции сигов.
Когда исследователи проанализировали образцы тканей, взятые у одной и той же рыбы, они обнаружили, что уровень ртути в организме отдельных животных не сильно снизился. "Рыба действительно некоторое время удерживает ртуть", - говорит Бланчфилд. "Однако, когда мы посмотрели на всю популяцию, то увидели, что ее уровень снижается довольно быстро". Это указывает на то, что молодые рыбы, которые не подвергались воздействию более загрязненной среды в первые годы исследования, способствуют восстановлению популяции, говорит он.
Исследователи также заметили, что метилртуть медленнее уменьшалась в донных сигах, чем в главном хищнике озера - щуке. По словам Бланчфилда, это вероятно потому, что сиги - более крупные и долгоживущие рыбы, которые размножаются медленнее, чем щуки.
Тем не менее, скорость, с которой популяции рыб отреагировали на уменьшение количества ртути, поступающей в озера, стала для исследователей приятным сюрпризом. "Мы думали, что потенциально это может продолжаться довольно долго", - говорит Бланчфилд.
При этом он предупреждает, что может пройти еще некоторое время, прежде чем ртуть из болот и возвышенностей попадет в озеро. "Мы увидели, что когда ртуть попала в озеро, она отреагировала точно так же, как и ртуть, которую мы добавили на поверхность озера: Она быстро поднималась и быстро опускалась", - говорит Бланчфилд. "Это говорит нам о том, что [при] любом количестве ртути, которое мы можем уменьшить, поступающей в озера, будь то прямое осаждение через дождь на поверхность озера или через стоки, вы должны увидеть быструю реакцию в популяциях рыб".
Эта информация имеет решающее значение для усилий по управлению ртутным загрязнением, говорит Джон Радд, другой соавтор результатов исследования и бывший главный научный сотрудник Экспериментального района озер.
"По сути, мы обнаружили, что "ртуть - это ртуть", - сказал Радд в электронном письме, добавив, что "политикам необходимо разработать правила, которые контролируют общую нагрузку ртути на озера, а не только ту ртуть, которая поступает непосредственно из атмосферы".