Det er en solskinsdag, og Vancouver i kvarteret Downtown Eastside brummer. Pendlere pendler, leveringsbiler leverer, butiksejere handler. Og på en halv mål stor have omgivet af fire travle gader, er byens mindste arbejdere også travlt.
Det er bier, der er placeret her af nonprofit Hives for Humanity, en gruppe, der sigter mod at opbygge samfund gennem biavl. Men bierne gør mere end at skabe honning og lette venskaber. De overvåger også det nærliggende område for forurening, med lidt hjælp fra Pacific Center for Isotopic and Geochemical Research lab på University of British Columbia.
Der analyserer laboratoriesjef Dominique Weis og hendes team honningen, der er lavet af bierne for at afgøre, hvad der er der.
"Honning er en repræsentation af [forurening] -kilder i et hyperlokalt miljø, " siger Kate Smith, en ph.d.-studerende i Weiss laboratorium. ”Bier drikker vand. De lander på jorden. De henter pollen.” Og selvfølgelig drikker de nektar og laver honning.
Projektet startede for tre år siden, da grundlæggeren af Hives for Humanity spurgte Weis, om hun kunne fortælle, om honningen hans bier lavede var sikkert at spise. "Fordi hun blev narret af" for at placere bikuber i et fattigt bykvarter i stedet for et mere uberørt, landligt miljø. Julia Common, medstifter af Hives for Humanity sammen med sin datter, siger, ”folk spøgte med at finde heroin i honningen.” Det var bare en grusom vittighed, siger Common, ”men det fik mig til at tænke” om der kunne være noget andet farligt i honningen, såsom bly fra bil- og lastbiludstødning. Hun blev introduceret for Weis, og projektet startede.
Weis, Smith og hendes team med hjælp fra Hives for Humanity samplede omkring 30 bikuber til pilotprojektet. Apiarists bruger trækaffe-omrørere til at hælde lidt honning i en forrenset beholder. De kan ikke bruge noget metal, fordi metal kan forurene prøven.
En apiarist bruger en trækaffe-omrører til at prøve honning fra en ramme i en bikube på Hastings Urban Farm. (Høflighed K. Smith) Weis, en geokemiker, der normalt studerer Hawaiian vulkaner, regnede ud, hvordan man konverterer honningen til en løsning, der kan analyseres. For at gøre dette skal honningen opløses i en opløsning og derefter opvarmes til 7.000 Kelvin - varmere end solens overflade. Derefter kan det analyseres med et massespektrometer, der måler spormængder af elementer, såsom bly, cadmium eller zink.
Bier har været brugt som forureningsovervågning i årtier. I sin enkleste form er de simpelthen en kanarie i en kulmine: Hvis en bikube er syg, eller dens bier dør af, er der sandsynligvis en slags forurening i nærheden. I de senere år er overvågning-for-bi blevet mere sofistikeret. Hive behøver ikke at lide eller dø for at give værdifuld information.
Da bier besøger tusindvis af blomster på en enkelt dag, som regel i en stram radius på op til to miles omkring deres bikube, dækker de begge en masse jord billig og giver en meget lokal monitor. Man skal ganske enkelt pop åbne en bikube, høste honningen og sende den til et batteri af test for at vide nøjagtigt, hvad der er i miljøet. I årenes løb er bier, honning og voks testet for fluor, bly, zink, nikkel og kalium; mere komplicerede molekyler som naphthalen (en giftig forbindelse afledt af kul tjære og også hovedbestanddel i møllekugler); endda radioaktive forbindelser som cæsium, tritium og plutonium.
For det meste gør bierne et godt stykke arbejde med at registrere kemikalier. Så længe du ved "noget om, hvilke slags stoffer der søges efter, " siger Gene E. Robinson, direktør for Carl R. Woese Institute for Genomic Biology og Illinois Bee Research Facility, begge ved University of Illinois, " forudsætningen er meget god. ”
”Hvad er kemi? Hvordan kan [stofferne] interagere med det… miljø, som du ser på? ”Spørger han. For eksempel er bivoks en lipid, og mange giftige kemikalier er lipofile, hvilket betyder, at de drages mod lipider. Et eksperiment kan vise sig meget lidt af et giftigt stof i honning, selvom det er til stede i voksen, hvis eksperimenteren ikke ved at også teste voks. Robinson tilføjer, at teknikken "kan være meget nyttig til at forstørre spormængder af stoffer, som [bier] støder på."
Alligevel viser bi-skærme forvirrende resultater: I en tre-årig undersøgelse på Los Alamos National Laboratory fra 1994 til 1996 viste bier, der blev placeret i nældefeber omkring en radioaktivt affaldslagune, som vides at indeholde seks radioaktive forbindelser, konstante tegn på forurening fra fire. De to andre, tritium og natrium-22, "var alle markant forskellige fra hinanden" i hver af nældefeber, muligvis fordi bierne metaboliserer disse elementer forskelligt fra de andre, skrev studieforfatter Tim Haarmann i et bogkapitel fra 2002, hvor han opsummerede hans resultater . Stadig konkluderede Haarmann, at "honningbier virkelig er gode indikatorer på radionuklidforurening, når det er til stede i miljøet." Det er stadig en udfordring at bruge disse data til noget mere specifikt, som at spore ændringer i mængden af stråling over tid eller lokalisere en bestemt strålekilde.
Siden 2006 har bier fulgt luftforurening i Tysklands Frankfurt Lufthavn, den fjerde travleste lufthavn i Europa, og en med en ny terminal, der i øjeblikket er under opførelse.
"Mange mennesker er imod tanken om, at Frankfurt lufthavn bliver større, " siger Bernd Grunewald, direktør for Bee Research Institute ved University of Frankfurt. "[Lufttrafikken] skaber en masse problemer for folk, der bor i lufthavnen." Hive i lufthavnen var beregnet til at spore, om luftforurening fra jetmotorerne - for ikke at nævne alle bagagetraktorer, afisningsvogne osv. - kunne påvirke menneskers sundhed.
Efter 11 års undersøgelse har teamet bunker af data om 16 kemikalier, kendt som polycykliske aromatiske kulbrinter (PAH'er), i honning, pollen og i mos. Disse PAH'er kommer for det meste fra forbrænding af fossile brændstoffer, især ved lave temperaturer (som når en jetmotor lige varmer op). Grunewalds team valgte disse 16, fordi den amerikanske EPA betragter dem som "prioriterede forurenende stoffer", hvilket betyder, at de er reguleret, og de studeres stærkt. De menes også alle at være giftige for menneskers sundhed i store nok mængder.
Overraskende fandt holdet tilstedeværelsen af PAH'er i honningen i lufthavnen. Men de fandt også næsten identiske mængder af PAH'er på deres kontrolsted, et uberørt område i Taunus-bjergkæden nord for byen.
I det mindste når det drejer sig om PAH'er, "lufthavnen er så forurenet eller ikke-forurenet ... som den formodede rene bigård, " siger Grunewald.
Enten betyder det, at Tysklands jetmotorer er bemærkelsesværdigt rene, eller at PAH'er er bemærkelsesværdigt vedvarende. Den sidstnævnte forklaring stemmer godt overens med en undersøgelse fra 2009 fra italienske videnskabsmænd, der fandt PAH'er i honning og bier fra nældefeber nær Roms Ciampino lufthavn samt elveblest i et naturreservat. Disse resultater "styrker antagelsen om, at PAH'er viser en bred fordeling i miljøet, " skrev forfatterne. Med andre ord, måske er denne forurening bare overalt.
Common, grundlæggeren af Hives for Humanity, mener faktisk, at bybier kan have en bedre diæt end landdistrikterne bier - der er færre pesticider og fungicider, der bruges i en by end i et landbrugsområde, og bybier har en bred vifte af blomster at sippe fra sammenlignet med landbrugsbier, der muligvis kun besøger en afgrøde.
Det næste trin i alle disse eksperimenter er at blive mere specifik. Hvis forskere ikke kun kan bestemme, om forurenende stoffer er i miljøet, men faktisk sporer deres koncentrationer over tid eller sporer dem til kilden, ville det være en enorm fordel. Og det er, hvad UBC-forskerne håber at gøre.
"Alt på Jorden har et unikt isotopisk fingeraftryk, " siger Weis. "Bly fra afbrænding af blyholdig benzin har en unik isotopisk signatur. Bly fra malingsflis har en unik isotopisk signatur." Nogle af de nældefeber, de studerer, ligger i nærheden af Port of Vancouver, som var den tredje travleste havn i Nordamerika fra 2015, statistikkerne for det seneste år var tilgængelige. Vises luftforurening fra havnen i honningen? Ved omhyggeligt at notere de isotopiske underskrifter for alle mulige forureningskilder - et projekt, der vil tage år - kan disse kilder derefter fastlægges inde i honningen, giver Vancouverites en bedre idé om, hvor forurening muligvis kommer fra, og hvordan man renser deres luft.
Og hvad angår det originale spørgsmål, der startede Weis ned ad studiet af honning? Det er sikkert. "Vi taler om snesevis af dele pr. Milliard [bly] i den høje ende, " siger Weis. "Så vidt forbruget går, er der ingen grund til alarm, vores instrumenter er bare meget, meget følsomme."
