北极海鸟揭示汞的隐藏之处 [幻灯片]

通过追踪鸟类的迁徙,科学家可以锁定海洋毒素的热点区域

关注天空,了解汞的所在。

一项新的研究表明,被称为小海雀(Alle alle)的北极海鸟在南方气候中度假时会吸收汞,然后将这种毒素带回它们的主要栖息地。通过追踪这些迁徙者,科学家可以确定海洋中污染物的聚集地以及食物链可能受到污染的地点。

自工业革命以来,燃煤工厂排放到空气中的汞已经遍布北极(以及地球其他地方)。2011年,北极理事会(一个管理北极地缘政治问题的国际论坛)发布了一份报告,得出结论,一些北极物种,包括白鲸和北极熊,接触汞的程度增加了10倍。令人困惑的是,其他生物,如海象,根本没有吸收这种神经毒素。


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海鸟的情况也很模糊。理事会 2011 年的报告表明,与非迁徙物种相比,北极鸟类迁徙者通过前往北大西洋较低纬度地区而减少了汞的暴露。“我们的新研究表明情况并非总是如此,”法国拉罗谢尔大学的北极生态学家、合著者杰罗姆·福特说。

小海雀(发音为“ox”)在北极占主导地位。从俄罗斯到冰岛,多达 8000 万只小海雀遍布冰冻的荒野,它们从二月到八月在那里生活。当饥饿时,这些沿海鸟类会向海面漂浮的冰层巡游。它们像企鹅一样潜入冰冷的水中,寻找微小的甲壳类动物。当秋季来临时,小海雀会寻找更温暖的气候,在北极圈以南,如英国的海岸或加拿大东部海岸。

自 2005 年以来,每年夏天,法国极地研究所都会派遣福特和他的生态学家同事前往北极考察正在进行的环境变化对海鸟的影响。他们开始思考迁徙海鸟的汞暴露量是否会因季节而异。2010 年 7 月和 2011 年,该团队前往东格陵兰岛,参观了卡普·霍格的小海雀栖息地,并在那里收集了鸟羽进行分析。

鸟类身体不同部位的羽毛在一年中的不同时间换毛和重新生长。头部羽毛在早春更换,在海雀返回北极之前;身体羽毛在十月份更换。海洋中的汞会积聚在鸟类食用的动物体内,然后进入鸟类生长的羽毛中,使每一根羽毛都成为毒素暴露的时间胶囊。头部羽毛记录了冬季在国外的汞含量,而腹部或背部羽毛则记录了夏季在家时的汞含量。

研究人员发现,小海雀在冬季休假期间的汞含量比它们在北极生活时高 3.5 倍。

在小海雀南迁之前,福特和他的团队还给 135 只小海雀戴上了腿环。每个腿环都包含一个小型计算机,通过间歇记录光照水平和太阳的位置来计算鸟类的地理位置。这些迁徙者前往加拿大东海岸,汞的暴露量因它们的目的地而异(见地图)。研究人员在纽芬兰附近加入了一群小海雀,并从没有标记的鸟类身上采集了血液样本。与东格陵兰岛的类似样本相比,研究小组再次注意到,鸟类度假时的汞暴露量比它们在北极居住时高 3.5 倍。

福特说,这些海鸟可以用来识别大范围空间的环境污染。科学家们怀疑,当小海雀前往加拿大海岸时,它们的饮食会转变为鱼类,鱼类比鸟类通常食用的甲壳类动物更容易积聚汞。因此,鸟类的食物可能揭示受污染的鱼类种群。

在格陵兰岛,北极狐和灰鸥会捕食小海雀,北极熊会偷窃这种小鸟的蛋,这表明小海雀获得的汞可能会进一步向上游食物链传播。

汞如何影响鸟类的整体健康尚不清楚。但福特指出,研究小组发现雌性海雀的羽毛毒素水平较高,这与较小的卵相关,即使繁殖发生在鸟类从其旅程返回后数月。

据研究人员所知,小海雀的数量并没有减少,但以前没有人像这样监测过这种动物,挪威极地研究所的生态毒理学家盖尔·温·加布里埃尔森说。他解释说,使用地理追踪器来测量海鸟污染物暴露的季节性变化,在三到四年前才开始流行。2013 年,加布里埃尔森和他的同事报告说,另一种北极海鸟贼鸥将有机污染物从加拿大东部水域运到冰岛。加布里埃尔森评论说,这些研究为环境毒理学提供了非常好的见解,并可能有助于解释为什么某些迁徙的北极海鸟(如黑腿三趾鸥和厚嘴海鸠)数量正在下降。

 

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