https://frosthead.com

Mystery at Sea

I USA og mange steder i verden får folk størstedelen af ​​deres kviksølvindtag fra havfisk - især tun. Fisk har nogle sundhedsmæssige fordele, men for meget kviksølvforbrug kan forårsage udviklingsfejl hos små børn. Forskere forstår, hvordan kviksølv kaster sig ind i ferskvandsarter, men fordi havene er så meget større og dybere, er de ikke sikre på, at processen er den samme.

Denne usikkerhed blev understreget i maj 2006, da Superior Court i San Francisco afgav, at tunfirmaer ikke behøver at inkludere kviksølvadvarsler på dåser. I vid udstrækning var beslutningen afhængig af, om kviksølv, der blev fundet i havfisk, stammede fra menneskeskabte industrier, såsom kulbrændende fabrikker, der udsender gassen, eller fra en naturlig placering, såsom havbunden. Efter domstolens mening var to ting klare: Ingen ved virkelig, hvor havfisk trækker deres kviksølv op. Og det lille, der er kendt antyder, at det ikke kommer fra menneskelig forurening.

"Et af de store spørgsmål er, hvor kommer kviksølv i tunfisk og havfisk fra? Fordi det er her, de fleste får deres kviksølv, " siger seniorforsker Cynthia Gilmour fra Smithsonian Environmental Research Center i Edgewater, Maryland. Det store spørgsmål har store konsekvenser for folkesundheden. Hvis kviksølv i fisk for det meste kommer fra atmosfæren, kan emissionskrav og anden indsats over tid gøre fiskene mere sikre at spise. Hvis havfisk får deres kviksølv fra det naturlige miljø, er det muligvis den eneste indflydelsesrige mulighed at uddanne kvinder om de sundhedsmæssige virkninger af kviksølv på ufødte og små børn. "Det er temmelig vigtigt at vide det, " siger Gilmour, "og vi ved ikke."

Det er ikke tilfældet i ferskvandskilder, hvor processen er godt studeret. Regn vasker kviksølv ned fra luften på floder, søer og farvande. Mikroorganismer omdanner den til en skadelig form, methylkviksølv. Små fisk spiser mikroberne, store fisk spiser de små fisk, og til sidst lander toksinet i køkkener. Denne kæde af begivenheder kan ske hurtigt. I forskning, der blev offentliggjort online i sidste uge i Proceedings of the National Academy of Sciences, fandt Gilmour og hendes kolleger, at kviksølv optrådte i søfisk, så snart to måneder efter, at det var landet på vandoverfladen. Mængden af ​​kviksølv, der udsendes i atmosfæren, er tredoblet af nogle skøn i løbet af det forrige århundrede med industriel aktivitet. Som et resultat siger de fleste forskere med tillid, at faldende menneskeskabte kviksølvemissioner med tiden vil gøre fisk fra nogle søer og floder mere sikre at spise.

I oceaner er forskere imidlertid ikke sikre på, at kviksølv følger den vej. De høje omkostninger ved forskningsskibe og havets store størrelse gør indsamling af havdata til en lang procedure. Derudover er meget arbejde med havkviksølv, der er udført før omkring 1980, potentielt forkælet af forurenede instrumenter. "Vi har ikke meget data for havet. Det er overraskende sparsomt, " siger biogeokemiker William Fitzgerald fra University of Connecticut. Men inden for det sidste årti har forskere lavet et skub for at udfylde dette tomrum med forståelse. Arbejdet er "endelig at komme igennem på en bred måde, " siger han.

Som et resultat er forskere lige begyndt at dele det store billede sammen. De er generelt enige om, at tre steder producerer dette methylkviksølv: åbninger på havbunden, kystområder og vandsøjler nær overfladen. Vent kviksølv, sandsynligvis tusinder af år gammel, ville blive produceret uafhængigt af menneskelig aktivitet. Methylkviksølv fra kysten eller overfladen vil imidlertid sandsynligvis være resultatet af industriel forurening. Den forholdsmæssige virkning af hver avenue er langt mindre klar.

"Lige nu vil jeg sige, at ingen har fundet en kilde til methylkviksølv i havet, der let kan redegøre for, hvad vi finder med hensyn til methylkviksølv i åbent havfisk, " siger geochemist François Morel fra Princeton University. "Det har været svært at finde ud af, hvor det kommer fra, hvor det skal hen. Nu begynder vi at forstå."

I 2003 målte Morel og nogle kolleger kviksølvniveauer af gul fin tun fanget nær Hawaii i 1998 og sammenlignede dem med målinger foretaget af andre forskere fra tun fanget i 1971. Kviksølv fra industrielle emissioner ville sætte sig nær overfladen, så hvis det er her methylmercury i havet der produceres fisk, så 1998-fiskene skulle have mærkbart højere mængder kviksølv, foreslog forskerne. I stedet fandt Morels gruppe overhovedet ingen forskel mellem de to fiskeprøver, rapporterede de i tidsskriftet Environmental Science and Technology .

De fleste amerikanere får deres kviksølv fra tun, der typisk lever i det åbne hav. Men ny forskning har vist, at tun (fanget ved Marylands kyst) undertiden lever nær kysten, inden de går tilbage til havet. (IStockphoto) Terill Holweg (til højre, i 2005) og Tyler Bell indsamler Chesapeake Bay sedimentprøver, der testes for kviksølv. Methylkviksølv produceret i bugten og andre kystzoner kan bidrage til niveauerne af toksinet, der findes i fisk fra havet. (Med tilladelse fra Gilmour Lab) Overraskende lidt vides om, hvordan methylkviksølv kaster sig ind i fisk, der lever i havet (RV Sharp på en forskningstur på Chesapeake-bugten). Kviksølv kan forårsage udviklingsproblemer hos små børn, når der bruges for meget. (Med tilladelse fra Gilmour Lab) Et "rent" mobilt forskningslaboratorium løftes på RV Cape Hatteras i juli 2005. Kvikksølvforsøg er modtagelige for forurening; nogle undersøgelser, der blev udført for årtier siden, er blevet stillet spørgsmålstegn, fordi udstyret måske er blevet malet. (Med tilladelse fra Gilmour Lab) Rob Mason tager en vandprøve ombord på RV Cape Henlopen i maj 2005. "Hvad der foregår i hylden synes at være meget vigtigt, " siger Mason og henviser til produktion af methylkviksølv langs kyster. (Med tilladelse fra Gilmour Lab)

Forskerne konkluderede, at methylkviksølv i tun ikke kom fra atmosfæriske emissioner, men snarere fra en naturlig kilde - hydrotermiske åbninger i bunden af ​​havet. Skønt tun lever i den øverste del af havet, kan de muligvis trække ud kviksølv ved at spise fisk, der tilbringer tid i dybhavet.

Resultaterne frembragte stærke reaktioner i forskersamfundet. Nogle hævder, at de to tunpopulationer ikke kan sammenlignes. Gula fin tun er blevet kraftigt fisket siden 1971, og fisketrykket kan ændre kviksølvniveauerne i visse fiskebestande, siger vandtoksikolog James Wiener fra University of Wisconsin-LaCrosse. Andre mener, at kviksølv i atmosfæren endnu ikke er drevet langt nok ud i havet til at måle en ændring.

På trods af sin kritik førte undersøgelsen til nogle vigtige havundersøgelser. For at undersøge påvirkningen af ​​ventilationsåbninger sendte en gruppe forskere ledet af Carl Lamborg fra Woods Hole Oceanographic Institution i Massachusetts en robot ned 1, 7 miles for at indsamle prøver fra Stillehavets Gorda Ridge. I 2006 offentliggjorde forskerne deres resultater - den første nogensinde baseret på methylmercury i en udluftning - i tidsskriftet Geophysical Research Letters . De konkluderede, at kviksølvniveauerne var temmelig høje i ventilationsåbninger, men ikke ret høje nok til at understøtte mængden, der findes i fisk på overfladen.

Resultaterne antyder, at selvom ventilationsåbninger kan være en kilde til methylmercury, er de sandsynligvis ikke en vigtig, siger Chad Hammerschmidt fra Wright State University, en medforfatter på papiret. Selv Morel, der fungerede som et vigtigt vidne for tunfirmaerne i San Francisco-sagen, siger nu, at ventilationshuller ikke udgør nok methylkviksølv til at levere det til overfladefisk. Men denne erkendelse i sig selv, siger han, forklarer stadig ikke, hvor størstedelen af ​​kviksølv kommer fra.

Derfor fokuserer mange forskere på, hvordan methylkviksølv skabt i kystregioner kunne nå fisk i det åbne hav. Gilmour og Rob Mason fra University of Connecticut leder en undersøgelse af, hvordan methylkviksølv ophobes i havhylden og Chesapeake-bugten. De analyserede sediment fra ni områder langs den midtatlantiske kyst og fandt bevis for produktion af methylkviksølv på kontinentalsokklen såvel som i skråningen, der bryder ned under hylden. Arbejdet er endnu ikke afsluttet, men "vores resultater antyder, at du ikke kan ignorere kanterne, " siger Mason. "Hvad der foregår i hylden synes at være meget vigtigt."

Methylkviksølv fra kysten transporteres muligvis ud på havet på flere måder. Tun og andre åbne havfisk svømmer muligvis ind til kysten, spiser forurenet kystfisk og svømmer tilbage. En undersøgelse, der blev offentliggjort i Nature i 2005, ledet af Barbara Block fra Stanford University, viser, at almindelig tun tilbringer meget tid nær østkystens fodringsområder, før de svømmer langt ud til havet - endda vandrer over Atlanterhavet.

Strømme kan også vaske kviksølv ud fra kysten. Nogle forskere har troet, at sollys ville nedbryde den giftige forbindelse, før den nåede langt ud til havet, men nye beviser for bevægelse af andre metaller, såsom jern, begynder at udfordre denne bekymring, siger Fitzgerald.

"Der er stigende bevis for vigtigheden af ​​kystzonen, " siger han. "Det er virkelig spændende. Det har været der i lang tid, og vi har ikke været opmærksomme på det."

Det største spørgsmål er måske, hvor meget kviksølv der kan omdannes til methylmercury på havoverfladen. Almindelig visdom har været, at kun bakterier, der lever i iltfrie områder, kan producere denne konvertering. Imidlertid har Mason udført arbejde i nærheden af ​​ækvator i Stillehavet, hvilket viser, at methylering virkelig kan forekomme i vand med lavt ilt. Det skal stadig ses, om der findes nok af disse regioner til at have en stor indflydelse på methylkviksølvniveauer i fisk.

Hvis det viser sig, at der kan oprettes methylkviksølv nær vandoverfladen, kan emissionskravene have en direkte indvirkning på mængden af ​​kviksølv i tun og andre fisk i havet, siger Mason. Det samme gælder, hvis efterfølgende forskning understøtter tanken om, at methylkviksølv fremstillet i kystzonen kan transporteres offshore.

Hvad forskere selvfølgelig ved, er, at noget skal redegøre for det kviksølv, der findes i tun og andre havfisk. "Virkeligheden er, at al methylmercury sandsynligvis produceres i alle tre miljøer" - langs kyster, i dybe åbninger og i nogle havoverflader - "men vi har brug for mere arbejde for at analysere denne fraktionering, " siger Mason. I øjeblikket er juryen stadig ude, undtagen i et retshus i San Francisco.

Mystery at Sea