Nell'Artico canadese, un mistero ha turbato scienziati e comunità locali per decenni:perché gli animali marini nell'Artico occidentale hanno livelli di mercurio più alti di quelli dell'est?

La tendenza è osservata in tutta la rete alimentare, dal minuscolo zooplancton che si sposta lungo le correnti oceaniche ai grandi mammiferi come gli orsi polari.

È importante perché il mercurio è un contaminante di interesse globale e le comunità del Nord fanno affidamento sull'oceano per il cibo. Il mercurio può causare problemi riproduttivi in ​​alcuni animali, gravi danni neurologici nelle persone e ostacolano lo sviluppo dei bambini.

Studi precedenti avevano cercato di spiegare la differenza est-ovest osservando da dove proviene il mercurio che finisce nell'oceano. Ma il nostro nuovo studio mostra che la risposta a questo mistero sta nell'oceano stesso.

Un delicato equilibrio

Nell'Artico, mammiferi marini come gli orsi polari, le balene beluga e le foche sono una parte importante della tradizionale caccia di sussistenza e della cultura dei popoli indigeni del nord.

Con le comunità artiche che sopportano il peso dell'impatto del cambiamento climatico e dell'industrializzazione globale, gli alti livelli di contaminanti, soprattutto mercurio, trovato in questi animali — e nelle persone — ha ricevuto molta attenzione.

frequentemente, Le madri indigene del nord e le donne in età fertile hanno livelli di mercurio nel sangue che superano il limite di sicurezza. Mantenimento dei benefici nutrizionali e culturali del cibo di campagna marina, come foca e balena, mitigare i potenziali rischi per la salute derivanti dal mercurio è diventata una sfida importante per le popolazioni indigene dell'Artico.

Fonti o processi?

Ricerche precedenti hanno suggerito che gli animali marini nell'Artico canadese occidentale contengono più mercurio perché la regione riceve più mercurio da una varietà di fonti, comprese le emissioni in atmosfera dell'Asia orientale, scarico fluviale da grandi bacini idrografici come il Mackenzie e l'erosione costiera e il disgelo del permafrost.

Però, il mercurio di tutte queste fonti esiste quasi esclusivamente nella sua forma inorganica, come vapore di mercurio e mercurio legato alle particelle di polvere, Per esempio.

Una volta che è nell'oceano, però, del mercurio inorganico può essere convertito in una forma organica, chiamato metilmercurio. Non solo il metilmercurio viene assorbito in modo più efficiente dal plancton e da altri microrganismi, ma può accumularsi, o bioaccumulare, negli organismi mentre si muove lungo la rete alimentare attraverso un processo noto come biomagnificazione. Come fa, tende a infliggere più danni ai pesci predatori, uccelli e mammiferi.

Da più di un decennio, gli scienziati hanno sospettato che il fattore più importante che controlla i livelli di mercurio negli animali marini artici non è da dove proviene il mercurio (fonti), ma, piuttosto la conversione del mercurio inorganico in metilmercurio nell'oceano (processi). Ora abbiamo la risposta.

Il profilo dell'oceano

Durante l'estate del 2015, ci siamo uniti a una spedizione nell'Artico canadese guidata da ArcticNet, una rete di ricerca canadese dedicata allo studio del cambiamento dell'Artico, in collaborazione con il programma Canadian Arctic GEOTRACES, studiare i modelli di distribuzione del mercurio insieme ad altri oligoelementi.

Abbiamo trascorso otto settimane vivendo a bordo di un rompighiaccio, il CCGS Amundsen, dove abbiamo analizzato campioni di acqua di mare raccolti a varie profondità lungo un 5, Transetto di 200 chilometri che ha avuto inizio nel Mare del Labrador nell'Oceano Atlantico settentrionale, transitò attraverso l'Arcipelago Artico canadese e continuò verso il Mare di Beaufort e il Bacino del Canada a ovest.

I nostri risultati hanno rilevato che le concentrazioni di mercurio totale - mercurio inorganico più metilmercurio - sono generalmente inferiore nell'Artico canadese occidentale rispetto a quello orientale. Ciò è in contrasto con le tendenze del mercurio osservate negli animali marini.

Strati di comprensione

metilmercurio, d'altra parte, mostra modelli di distribuzione molto rivelatori:la sua concentrazione è più bassa sulla superficie del mare, aumenta fino ad un massimo a profondità comprese tra 100 e 300 metri, e poi diminuisce verso il fondo dell'oceano.

Questo modello, dove uno strato oceanico sotto la superficie è arricchito con metilmercurio, è stato visto in altri oceani. Ciò che rende diversa la nostra scoperta è che lo "strato arricchito di metilmercurio" nell'Artico si trova a profondità molto più basse che altrove.

Abbiamo anche scoperto che la concentrazione massima di metilmercurio nello strato arricchito nell'Artico canadese è più alta a ovest e più bassa a est, rispecchiando la tendenza del mercurio negli animali marini.

La superficialità dello strato arricchito di metilmercurio è importante, poiché si trova nell'habitat dello zooplancton e di altri organismi vicino al fondo della rete alimentare. Ciò consente al metilmercurio di essere facilmente assorbito da questi animali, e successivamente biomagnificata nei mammiferi.

Quindi pensiamo di aver risolto il mistero:i livelli più alti di mercurio negli animali marini nell'Artico canadese occidentale sono causati da concentrazioni più elevate di metilmercurio nelle acque marine poco profonde.

Lungo viaggio verso il recupero

Nel 2017, la Convenzione di Minamata sul mercurio - un atto giuridicamente vincolante, è entrato in vigore il trattato globale che mira a ridurre il mercurio nell'ambiente. Il Canada ha svolto un ruolo attivo nei negoziati del trattato ed è stata tra le prime nazioni a ratificarlo.

Eppure il nostro studio implica che ci vorrà molto tempo prima che i livelli di mercurio nei mammiferi marini artici canadesi diminuiscano, anche se la convenzione è pienamente attuata. Il recupero dipenderà molto dai processi ambientali e climatici come quelli che convertono il mercurio inorganico in metilmercurio.

I decisori politici e le popolazioni indigene del nord dovrebbero essere preparati per la necessità a lungo termine di bilanciare i benefici ei rischi del consumo di cibo dei paesi marini.

Questo articolo è stato ripubblicato da The Conversation con una licenza Creative Commons. Leggi l'articolo originale.