哈佛大学研究人员首创了一种模拟环境因素(包括海水温度升高和过度捕捞)影响鱼类中甲基汞含量的综合模型。结果发现,尽管对汞排放的调节已降低了鱼类中的甲基汞含量,但温度升高正在推动其反弹,并可能成为影响未来海洋生物的甲基汞水平的重要因素。
甲基汞是一种有机汞,在食物网中富集,这意味着食物链顶端生物体内的甲基汞含量高于食物链底部的生物。但要了解影响该过程的所有因素,必须了解鱼类的生活方式:进食和游动。
研究人员收集并分析了从20世纪70年代至21世纪初,缅因湾的海洋中大西洋鳕鱼和多刺鲨鱼的胃内容物。结果发现,1970年鳕鱼中的甲基汞含量比2000年降低了6%-20%。然而,多刺鲨鱼的甲基汞含量比2000年高出33%-61%。为什么生活在同一生态系统并在处于食物链中相似位置的鳕鱼和多刺鲨鱼,其体内甲基汞会有差异呢?
首先是食物不同。20世纪70年代,由于过度捕捞,缅因湾的鲱鱼种群损失巨大。 鳕鱼和多刺的鲨鱼都以鲱鱼为食。没有鲱鱼时,它们都转向其他的替代品。鳕鱼吃其他小鱼,如甲基汞含量低的沙丁鱼和沙丁鱼。 然而多刺鲨鱼用甲基汞含量高的食物替代鲱鱼,如鱿鱼和其他头足类动物。当鲱鱼群数量在2000年反弹时,鳕鱼重新食用到甲基汞含量较高的鲱鱼,而多刺的鲨鱼则恢复到甲基汞含量较低的饮食。
另一个影响因素是嘴巴大小。与人类不同的是鱼不能咀嚼,所以大多数鱼只能吃到适合口腔大小的鱼。但是也有例外,例如箭鱼和头足类动物。在头足类和箭鱼等生物体中建立甲基汞水平一直存在问题,因为它们不会根据它们的大小遵循典型的生物累积模式。独特的喂养方式意味着它们可以吃掉更大的猎物,这意味着它们正在吃能够生物累积更多甲基汞的东西。
速度也有影响。高速运动的捕食者和洄游鱼比其他鱼使用更多的能量,这需要它们消耗更多的热量。高速运动的鱼类因其体型而吃得更多,但游得也多,所以体重不会增长过快。
此外,水温也产生影响。随着水温升高,鱼类会消耗更多的能量来游泳,这需要更多的卡路里。缅因湾是世界上变暖最快的水体之一。研究人员发现,2012年至2017年,尽管汞排放量减少,但大西洋蓝鳍金枪鱼的甲基汞含量每年增加3.5%。研究结果预测海水温度相对于2000年增加1摄氏度将导致鳕鱼中甲基汞水平增加32%,多刺鲨鱼增加70%。
实验证明,气候变化将增加人类通过海产品接触甲基汞的风险,因此,为了保护生态系统和人类健康,亟需调节汞和温室气体排放。
(李亚清 编译)
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