https://frosthead.com

Μυστήριο στη θάλασσα

Στις Ηνωμένες Πολιτείες και σε πολλά μέρη του κόσμου, οι άνθρωποι παίρνουν την πλειοψηφία της πρόσληψης υδραργύρου από τα ψάρια των ωκεανών - ιδιαίτερα τον τόνο. Τα ψάρια έχουν κάποια οφέλη για την υγεία, αλλά η υπερβολική κατανάλωση υδραργύρου μπορεί να προκαλέσει αναπτυξιακά ελαττώματα σε μικρά παιδιά. Οι επιστήμονες κατανοούν τον τρόπο με τον οποίο ο υδράργυρος μπαίνει σε είδη γλυκών υδάτων, αλλά επειδή οι ωκεανοί είναι τόσο μεγαλύτεροι και βαθύτεροι, δεν είναι βέβαιοι ότι η διαδικασία είναι η ίδια.

Αυτή η αβεβαιότητα υπογραμμίστηκε τον Μάιο του 2006, όταν το Ανώτατο Δικαστήριο του Σαν Φρανσίσκο αποφάσισε ότι οι εταιρείες τόνου δεν πρέπει να περιλαμβάνουν προειδοποιήσεις υδραργύρου σε δοχεία. Σε μεγάλο βαθμό, η απόφαση εξαρτάται από το αν ο υδράργυρος που βρίσκεται στα ωκεάνια ψάρια προέρχεται από την ανθρωπογενή βιομηχανία, όπως τα εργοστάσια καύσης άνθρακα που εκπέμπουν το φυσικό αέριο ή από μια φυσική τοποθεσία, όπως το δάπεδο της θάλασσας. Κατά τη γνώμη του δικαστηρίου, δύο πράγματα ήταν σαφή: Κανείς δεν ξέρει πού τα ωκεάνια ψάρια συστέλλονται με τον υδράργυρο. Και το μικρό που είναι γνωστό δείχνει ότι δεν προέρχεται από την ανθρώπινη ρύπανση.

"Ένα από τα μεγάλα ερωτήματα είναι πού προέρχεται ο υδράργυρος από τα ψάρια τόνου και τα ωκεάνια ψάρια; Επειδή εκεί οι περισσότεροι άνθρωποι παίρνουν τον υδράργυρό τους", λέει ο ανώτερος επιστήμονας Cynthia Gilmour του Smithsonian Environmental Research Center στο Edgewater, Maryland. Αυτό το μεγάλο ερώτημα έχει μεγάλες συνέπειες για τη δημόσια υγεία. Εάν ο υδράργυρος στα ψάρια προέρχεται κυρίως από την ατμόσφαιρα, τότε οι κανονισμοί για τις εκπομπές και άλλες προσπάθειες ενδέχεται με την πάροδο του χρόνου να κάνουν τα ψάρια ασφαλέστερα να τρώνε. Εάν τα ωκεάνια ψάρια βγάζουν τον υδράργυρο από το φυσικό περιβάλλον, ωστόσο, η εκπαίδευση των γυναικών σχετικά με τις επιδράσεις του υδραργύρου στην υγεία των αγέννητων και των μικρών παιδιών μπορεί να είναι η μόνη επιρροή επιλογή. "Είναι πολύ σημαντικό να το ξέρουμε αυτό, " λέει ο Gilmour, "και δεν ξέρουμε".

Αυτό δεν συμβαίνει στις πηγές γλυκού νερού, όπου η διαδικασία είναι καλά μελετημένη. Η βροχή πλένει τον υδράργυρο κάτω από τον αέρα πάνω σε ποτάμια, λίμνες και λεκάνες απορροής. Οι μικροοργανισμοί τη μετατρέπουν σε επιβλαβή μορφή, τον μεθυλυδράργυρο. Τα μικρά ψάρια καταναλώνουν τα μικρόβια, τα μεγάλα ψάρια καταναλώνουν τα μικρά ψάρια και τελικά η τοξίνη προσγειώνεται στις κουζίνες. Αυτή η αλυσίδα γεγονότων μπορεί να συμβεί γρήγορα. Στην έρευνα που δημοσιεύθηκε online την περασμένη εβδομάδα στα Πρακτικά της Εθνικής Ακαδημίας Επιστημών, ο Gilmour και οι συνεργάτες του διαπίστωσαν ότι ο υδράργυρος εμφανίστηκε σε λίμνες λίγα μόλις δύο μήνες μετά την προσγείωση στην επιφάνεια του νερού. Η ποσότητα του υδραργύρου που εκπέμπεται στην ατμόσφαιρα έχει τριπλασιαστεί, σύμφωνα με ορισμένες εκτιμήσεις, κατά τον προηγούμενο αιώνα βιομηχανικής δραστηριότητας. Ως αποτέλεσμα, οι περισσότεροι ερευνητές λένε με σιγουριά ότι η μείωση των ανθρωπογενών εκπομπών υδραργύρου, με την πάροδο του χρόνου, θα κάνει τα ψάρια από ορισμένες λίμνες και ποτάμια ασφαλέστερα να τρώνε.

Στους ωκεανούς, ωστόσο, οι επιστήμονες δεν είναι βέβαιοι ότι ο υδράργυρος ακολουθεί αυτό το μονοπάτι. Το υψηλό κόστος των πλοίων έρευνας και το καθαρό μέγεθος της θάλασσας καθιστούν τη συλλογή θαλάσσιων δεδομένων μακρά διαδικασία. Επιπλέον, πολλές εργασίες για τον υδράργυρο του ωκεανού που έγιναν πριν από το 1980 ενδέχεται να χαλάσουν τα μολυσμένα όργανα. "Δεν διαθέτουμε πολλά στοιχεία για τον ωκεανό, είναι εκπληκτικά αραιά", λέει ο βιογεωχημικός William Fitzgerald του Πανεπιστημίου του Κοννέκτικατ. Αλλά μέσα στην προηγούμενη δεκαετία, οι επιστήμονες έκαναν μια ώθηση για να γεμίσουν αυτό το κενό στην κατανόηση. Το έργο είναι "τελικά να περάσει με έναν ευρύ τρόπο", λέει.

Ως αποτέλεσμα, οι ερευνητές μόλις αρχίζουν να συνδυάζουν τη μεγάλη εικόνα. Συμφωνούν γενικά ότι τρία μέρη παράγουν αυτόν τον μεθυλυδράργυρο: οπές στο πάτωμα των ωκεανών, παράκτιες περιοχές και κολόνες νερού κοντά στην επιφάνεια. Ο εξαεριωμένος υδράργυρος, πιθανώς χιλιάδες ετών, θα παράγεται ανεξάρτητα από την ανθρώπινη δραστηριότητα. Ωστόσο, ο μεθυλυδράργυρος από την ακτή ή την επιφάνεια ενδέχεται να είναι αποτέλεσμα βιομηχανικής ρύπανσης. Ο αναλογικός αντίκτυπος κάθε λεωφόρου είναι πολύ λιγότερο σαφής.

"Αυτή τη στιγμή, θα έλεγα ότι κανένας δεν έχει βρει πηγή μεθυλυδραργύρου στον ωκεανό που να μπορεί εύκολα να εξηγήσει αυτό που βρίσκουμε όσον αφορά τον μεθυλυδράργυρο σε ανοικτά ωκεάνια ψάρια", λέει ο γεωχημικός François Morel του Πανεπιστημίου Princeton. "Ήταν δύσκολο να καταλάβω από πού προέρχεται, πού πηγαίνει. Τώρα αρχίζουμε να καταλαβαίνουμε".

Το 2003, ο Morel και ορισμένοι συνάδελφοί του μέτρησαν τα επίπεδα υδραργύρου του κιτρινόπτερου τόνου που αλιεύθηκαν κοντά στη Χαβάη το 1998 και τα συνέκριναν με τις μετρήσεις που έλαβαν άλλοι ερευνητές από τον τόνο που αλιεύθηκε το 1971. Ο υδράργυρος από τις βιομηχανικές εκπομπές θα εγκαθίσταται κοντά στην επιφάνεια, τα ψάρια παράγονται, τότε τα ψάρια του 1998 θα έχουν αισθητά υψηλότερες ποσότητες υδραργύρου, προτείνουν οι ερευνητές. Αντ 'αυτού, η ομάδα του Morel δεν βρήκε καμία διαφορά μεταξύ των δύο δειγμάτων ψαριών, ανέφεραν στο περιοδικό Environmental Science and Technology .

Οι περισσότεροι Αμερικανοί παίρνουν τον υδράργυρο τους από τον τόνο, ο οποίος συνήθως ζει στον ανοιχτό ωκεανό. Αλλά νέα έρευνα έχει δείξει ότι ο τόνος (που αλιεύεται από την ακτή του Μέριλαντ) τροφοδοτεί μερικές φορές κοντά στην ακτή πριν από την επιστροφή στη θάλασσα. (iStockphoto) Ο Terill Holweg (δεξιά, το 2005) και ο Tyler Bell συλλέγουν δείγματα ιζήματος Chesapeake Bay που θα δοκιμαστούν για τον υδράργυρο. Ο μεθυλυδράργυρος που παράγεται στον Κόλπο και σε άλλες παράκτιες ζώνες μπορεί να συμβάλει σε επίπεδα τοξινών που βρίσκονται στα ψάρια από τον ωκεανό. (Ευγενική παραχώρηση του εργαστηρίου Gilmour) Παραδόξως λίγα είναι γνωστά για το πώς ο μεθυλυδράργυρος μπαίνει σε ψάρια που ζουν στον ωκεανό (ο RV Sharp σε ένα ερευνητικό ταξίδι στο Chesapeake Bay). Ο υδράργυρος μπορεί να προκαλέσει αναπτυξιακά προβλήματα σε μικρά παιδιά όταν καταναλώνεται πάρα πολύ. (Ευγενική παραχώρηση του εργαστηρίου Gilmour) Ένα "καθαρό" κινητό ερευνητικό εργαστήριο ανυψώνεται στο RV Cape Hatteras τον Ιούλιο του 2005. Οι δοκιμές υδραργύρου είναι ευαίσθητες σε μόλυνση. ορισμένες μελέτες που διεξήχθησαν πριν από δεκαετίες έχουν αμφισβητηθεί επειδή ο εξοπλισμός μπορεί να έχει μολυνθεί. (Ευγενική παραχώρηση του εργαστηρίου Gilmour) Ο Rob Mason παίρνει ένα δείγμα νερού στο πλοίο RV Cape Henlopen τον Μάιο του 2005. "Αυτό που συμβαίνει στο ράφι φαίνεται να είναι πολύ σημαντικό", λέει ο Mason, αναφερόμενος στην παραγωγή μεθυλυδραργύρου κατά μήκος των ακτών. (Ευγενική παραχώρηση του εργαστηρίου Gilmour)

Οι ερευνητές κατέληξαν στο συμπέρασμα ότι ο μεθυλυδράργυρος στον τόνο δεν προέρχεται από εκπομπές ατμοσφαιρικής ρύπανσης αλλά από μια φυσική πηγή υδροθερμικών αεραγωγών στον πυθμένα του ωκεανού. Παρόλο που ο τόνος ζει στο πάνω μέρος του ωκεανού, θα μπορούσαν ενδεχομένως να συρρικνώσουν τον υδράργυρο με την κατανάλωση ψαριών που περνούν χρόνο στα βαθιά νερά.

Τα ευρήματα προκάλεσαν έντονες αντιδράσεις στην ερευνητική κοινότητα. Ορισμένοι υποστηρίζουν ότι οι δύο πληθυσμοί τόνου δεν είναι συγκρίσιμοι. Ο τοκοφόρος τόνος έχει αλιευθεί σε μεγάλο βαθμό από το 1971 και η πίεση της αλιείας μπορεί να μεταβάλει τα επίπεδα υδραργύρου σε ορισμένα αποθέματα ιχθύων, λέει ο υδρόβιος τοξικολόγος James Wiener του Πανεπιστημίου του Wisconsin-LaCrosse. Άλλοι πιστεύουν ότι ο υδράργυρος στην ατμόσφαιρα δεν έχει περάσει αρκετά μακριά στον ωκεανό για να μετρήσει μια αλλαγή.

Παρά τις επικρίσεις του, η μελέτη οδήγησε σε κάποια σημαντική έρευνα στον ωκεανό. Για να μελετήσουν τις επιπτώσεις των αεραγωγών, μια ομάδα ερευνητών με επικεφαλής τον Carl Lamborg του Ωκεανογραφικού Ινστιτούτου Woods Hole στη Μασαχουσέτη έστειλε ένα ρομπότ σε απόσταση 1, 7 μιλίων για να συλλέξει δείγματα από το Gorda Ridge του Ειρηνικού Ωκεανού. Το 2006, οι ερευνητές δημοσίευσαν τα αποτελέσματά τους - ο πρώτος με βάση τον μεθυλυδράργυρο σε ένα άνοιγμα - στο περιοδικό Geophysical Research Letters . Συμπέραναν ότι τα επίπεδα του υδραργύρου ήταν αρκετά υψηλά, αλλά όχι αρκετά υψηλά για να υποστηρίξουν την ποσότητα που βρέθηκε στα ψάρια στην επιφάνεια.

Τα ευρήματα υποδεικνύουν ότι ενώ τα στόμια αερισμού μπορεί να είναι πηγή μεθυλυδραργύρου, αυτά πιθανότατα δεν είναι σημαντικά, λέει ο Chad Hammerschmidt του κρατικού πανεπιστημίου Wright, ένας συνάδελφος στο χαρτί. Ακόμη και ο Morel, ο οποίος υπήρξε βασικός μάρτυρας για τις εταιρείες τόνου στην περίπτωση του Σαν Φρανσίσκο, λέει τώρα ότι οι αεραγωγοί δεν παράγουν αρκετό μεθυλυδράργυρο για να το εφοδιάσουν με επιφανειακά ψάρια. Αλλά αυτή η συνειδητοποίηση από μόνη της, λέει, εξακολουθεί να μην εξηγεί από πού προέρχεται η πλειοψηφία του υδραργύρου.

Για το λόγο αυτό, πολλοί ερευνητές εστιάζουν στον τρόπο με τον οποίο ο μεθυλυδράργυρος που δημιουργείται στις παράκτιες περιοχές μπορεί να φτάσει στα ψάρια στον ανοιχτό ωκεανό. Ο Gilmour και ο Rob Mason του Πανεπιστημίου του Κοννέκτικατ διεξάγουν μελέτη σχετικά με τον τρόπο με τον οποίο συσσωρεύεται μεθυλυδράργυρος στο ράφι του ωκεανού και στον κόλπο Chesapeake. Αναλύουν τα ιζήματα από εννέα περιοχές κατά μήκος των ακτών του Ατλαντικού και βρήκαν στοιχεία για την παραγωγή μεθυλυδραργύρου στην ηπειρωτική υφαλοκρηπίδα, καθώς και στην πλαγιά που διασπάται κάτω από το ράφι. Το έργο δεν έχει ολοκληρωθεί ακόμη, αλλά "τα αποτελέσματα μας δείχνουν ότι δεν μπορείτε να αγνοήσετε τις άκρες", λέει ο Mason. "Αυτό που συμβαίνει στο ράφι φαίνεται να είναι πολύ σημαντικό."

Ο μεθυλυδράργυρος από την ακτή μπορεί να μεταφερθεί στη θάλασσα με διάφορους τρόπους. Τόνος και άλλα ανοικτά ωκεάνια ψάρια μπορούν να κολυμπήσουν στην ακτή, να φάνε μολυσμένα παράκτια ψάρια και να κολυμπήσουν πίσω. Μια μελέτη που δημοσιεύτηκε στη Φύση το 2005, με επικεφαλής την Barbara Block του Πανεπιστημίου του Στάνφορντ, δείχνει ότι ο τόνος περνάει πολύς χρόνος κοντά στις περιοχές σίτισης της Ανατολικής Ακτής πριν κολυμπήσει μακριά στη θάλασσα - ακόμη και μεταναστεύοντας στον Ατλαντικό.

Τα ρεύματα ενδέχεται επίσης να πλύνουν τον υδράργυρο από την ακτή. Ορισμένοι ερευνητές πιστεύουν ότι το φως του ήλιου θα σπάσει την τοξική ένωση πριν φτάσει στη θάλασσα, αλλά νέα στοιχεία για την κίνηση άλλων μετάλλων, όπως ο σίδηρος, αρχίζουν να προκαλούν αυτή την ανησυχία, λέει ο Fitzgerald.

"Υπάρχουν όλο και περισσότερα στοιχεία για τη σημασία της παράκτιας ζώνης", λέει. "Αυτό είναι πραγματικά συναρπαστικό, εδώ και πολύ καιρό, και δεν έχουμε δώσει αρκετή προσοχή σε αυτό."

Ίσως το μεγαλύτερο ερώτημα είναι πόσο ο υδράργυρος μπορεί να μετατραπεί σε μεθυλυδράργυρο στην επιφάνεια του ωκεανού. Κοινή σοφία είναι ότι μόνο βακτήρια που ζουν σε περιοχές χωρίς οξυγόνο μπορούν να παράγουν αυτή τη μετατροπή. Ωστόσο, ο Mason έχει κάνει δουλειά κοντά στον ισημερινό στον Ειρηνικό Ωκεανό, δείχνοντας ότι η μεθυλίωση μπορεί να συμβεί σε ύδατα με χαμηλή περιεκτικότητα σε οξυγόνο. Απομένει να διαπιστωθεί κατά πόσον υπάρχουν αρκετές από αυτές τις περιοχές για να επηρεάσουν σημαντικά τα επίπεδα των μεθυλοργυρών στα ψάρια.

Αν αποδειχθεί ότι ο μεθυλυδράργυρος μπορεί να δημιουργηθεί κοντά στην επιφάνεια του νερού, οι κανονισμοί για τις εκπομπές μπορεί να έχουν άμεση επίπτωση στην ποσότητα υδραργύρου στον τόνο και σε άλλα ψάρια στον ωκεανό, λέει ο Mason. Το ίδιο ισχύει και αν η επακόλουθη έρευνα υποστηρίζει την ιδέα ότι ο μεθυλυδράργυρος που παράγεται στην παράκτια ζώνη μπορεί να μεταφερθεί στην ανοικτή θάλασσα.

Αυτό που γνωρίζουν οι επιστήμονες, φυσικά, είναι ότι κάτι πρέπει να αντιπροσωπεύει τον υδράργυρο που βρίσκεται στον τόνο και σε άλλα ωκεάνια ψάρια. "Η πραγματικότητα είναι ότι όλοι οι μεθυλυδράργυροι παράγονται πιθανότατα και στα τρία περιβάλλοντα" - κατά μήκος των ακτών, σε βαθιές οπές και σε μερικές ωκεάνιες επιφάνειες - "αλλά χρειαζόμαστε περισσότερη δουλειά για να αναλύσουμε αυτή την κλασμάτωση", λέει ο Mason. Προς το παρόν, εκτός από ένα δικαστήριο του Σαν Φρανσίσκο, η κριτική επιτροπή είναι ακόμα έξω.

Μυστήριο στη θάλασσα