Океаническая рыба поглощает больше ртути на глубине

Opah (moonfish)
Опах (рыба луна). Впервые стала популярна в качестве рыбы для суши и сашими в конце 1980-х — начале 1990-х. Особено популярна на Гавайях.

Ртуть, распространенный промышленный токсин, прежде чем попасть в океан и, соответственно, в морскую пищевую цепочку, переносится в атмосфере.

На сегодняшний день в Мичиганском университете и Школе океана и геологических наук и технологий (SOEST) Гавайского университета в Маноа проходят исследования, объединяющие биогеохимические и экологические наблюдения. Изыскания ведутся с целью выяснения того, как глобальный цикл движения ртути затрагивает океаническую рыбу, т.е. запасы морепродуктов для человека на различных глубинах океана.

Аккумуляция ртути в океанической рыбе, которую мы употребляем в пищу, как обнаружили ученые, обычно происходит на большой глубине. Это частично связано с тем, что фотохимические реакции, благодаря которым расщепляется органическая ртуть, происходят в хорошо освещенных поверхностных водах. А затем, большие количества расщепленной органической ртути скапливается на глубине.

«Несколько лет назад мы опубликовали труд, демонстрирующий, что хищные рыбы, питающиеся на больших глубинах открытого океана, например, опах и рыба-меч, имеют большее содержание ртути по сравнению с видами, питающимися на поверхности, например, махи-махи и желтоперый тунец», сообщил Брайан Поп (Brian Popp), профессор геологии и геофизики Гавайского университета в Маноа, соавтор исследования, опубликованного 25 августа в научном журнале Nature Geoscience. «Мы знали, что это происходит, но не ведали о причине».

«Мы имели представление о том, что органическая и неорганическая ртуть, растворяющаяся в морской воде, по сути, схожа с питательными веществами – на поверхности концентрации ниже, на глубине, напротив, — выше», сказала Анела Чой (Anela Choy), кандидат наук в области океанографии в Гавайском университете. «Мы наблюдали ртуть в воде и в рыбе, однако не могли объяснить закономерность, а также, где и как биодоступная органическая ртуть попадала в морскую пищевую цепочку”.

Бактерии в океане преобразуют атмосферную ртуть в ее органическую форму (монометилртуть), которая может накапливаться в воде. Хищные рыбы содержат большие количества метилртути, в частности потому, что питаются мелкими рыбами, содержащими ртуть. В 2009 году исследователи Гавайского университета в Маноа определили, что глубина обитания видов, важна для определения количества ртути, содержащейся в них, равно, как и место, которое они занимают в пищевой цепочке.

В рамках нового исследования команда Гавайского университета тесно сотрудничала с коллегами из Мичиганского университета. Ученые использовали сложнейший масс-спектрометр для определения изотопного состава ртути на различных глубинах в девяти видах морской рыбы, включая 6 хищных и 3 мирных.

Их анализ показал, что химические реакции, вызываемые солнечным светом, разрушают до 80 % монометилртути в хорошо освещенных поверхностных водах северной части Тихого океана возле Гавайев. Ученые также выяснили, что большие количества монометилртути формируются и попадают в пищевую цепочку в глубоких водах, бедных кислородом.

Мичиганские исследователи с помощью измерения изотопов ртути в рыбе из Мексиканского залива обнаружили, что до 50 % монометилртути разрушается из-за фотохимических реакций прежде, чем попадает к желто- и черноперому тунцу, обитающему в открытом море.

На Гавайях условия для такого анализа иные. «Кристально чистая вода, окружающая острова, и обладание уникальной информацией о глубине, на которой питается рыба, позволили нам четко выявить реакции фотохимического разложения монометилртути на поверхностных водах, а также микробные процессы образования этого элемента из ртути в глубоких водах”, сообщил Попп.

Обнаружение особенностей преобразования ртути в токсичную, биодоступную форму на глубине очень важно. Ученые предполагают, что уровень содержания ртути на средней глубине северной части Тихого океана в ближайшие десятилетия будет расти.

«То есть подразумевается, что повышение уровня ртути на большой глубине приведет к увеличению ее содержания в рыбе», уточнил Джоел Блум  (Joel Blum) из Мичиганского университета, ведущий автор новой статьи и профессор кафедры экологии и наук о Земле. «Если мы хотим эффективно снизить содержание ртути в океанской рыбе, нам нужно сократить мировые объемы выброса ртути, особенно в таких странах, как Китай и Индия”.

Исследование, в котором изучается содержание ртути в рыбе, потенциально принесет пользу всем регионам, потребляющим рыбу, и особенно актуально на Гавайях, где уровень потребления морской рыбы один из самых высоких в США.

Например, ученые из биомедицинского исследовательского центра тихоокеанского региона при Гавайском университете недавно выяснили, что у женщин на Гавайях в три раза больше шансов иметь повышенный уровень содержания ртути в пуповинной крови, чем в среднем по стране. В рамках данной исследуемой группы наблюдалась прямая связь между потреблением рыбы и содержанием ртути в крови.

Основным путем попадания метилртути в тело человека является употребление больших хищных морских рыб (рыба-меч, тунец) в пищу. Воздействие метилртути включает повреждение центральной нервной системы, сердечно-сосудистой и иммунной систем. Наиболее подвержен пагубному воздействию развивающийся мозг плода и детей младшего возраста.

«Результаты нашего исследования позволяют определить, какие виды морской рыбы более вероятно будут иметь низкую концентрацию ртути, и почему концентрации в одних видах выше, чем в других», сказал Джеффри Дразен (Jeffrey Drazen), адъюнкт-профессор океанографии в Гавайском университете.  «Данное исследование интересно тем, что позволяет нам собрать как биогеохимические данные о ртути, так и экологическую информацию о животных, обитающих в крупнейшей среде на Земле – открытом океане”.

Полученные данные также важны для оценки того, как уровни содержания ртути в морской рыбе будут реагировать на будущие изменения выбросов ртути в океан, особенно в свете предлагаемых международных договоров о выбросах промышленной ртути.

«В ближайшие несколько десятилетий будут происходить определенные изменения в концентрации ртути в Тихом океане и эти изменения, вероятнее всего, будут различными для поверхностных и глубинных вод», отметил Попп. «Понимание процессов, благодаря которым образуется и разрушается монометилртуть на разных глубинах океана, критически важно для отслеживания биоаккумуляции ртути в рыбе и вытекающих последствий для запаса морепродуктов для человека».

Блюм и команда проделали много работы для точного измерения количества стабильных изотопов ртути, опираясь на методы, которые были разработаны в его лаборатории, для использования природного феномена под названием изотопное фракционирование. Попп и Дразен руководили группой ученых на Гавайях, которая занималась сбором особей рыб на различных глубинах и измеряла содержание ртути в тканях, а также определяла их положение в морской пищевой цепочке.

sсiеnсеdаily.соm/rеlеаsеs/2013/08/130825171726.htm

Реакция постоянных читателей:

Заметил ошибку, тык*:

 Orphus

Комментарии Вконтакте:

Добавить комментарий

Войти с помощью: 

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *