研究:蓝鳍金枪鱼可被当成生物指标 揭示全球海洋的汞污染模式

2021年09月15日 09:39 次阅读 稿源:cnBeta.COM 条评论

根据罗格斯大学和其他机构的一项研究,蓝鳍金枪鱼是一种长寿的洄游物种,随着年龄的增长会积累汞,可以用作重金属以及对海洋生物和人类健康构成的风险的全球“晴雨表”。该研究发表在《美国科学院院刊》(PNAS)上。

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蓝鳍金枪鱼广泛分布在全世界的海洋中,但是由于消费者的需求而导致的过度捕捞已经严重影响了它们的种群。它们的肌肉组织中也有高浓度的神经毒性甲基汞,随着年龄的增长而增加。甲基汞是汞在水生食物网中的生物放大形式,导致蓝鳍金枪鱼肉中的神经毒性浓度经常超过人类消费的安全水平。但是,在分布于世界各地的蓝鳍金枪鱼中,汞的积累是如何变化的还不是很清楚。

各种金枪鱼被提议作为海洋汞污染变化的生物指标,但直接比较不同空间和时间的鱼组织汞浓度是很困难的,因为除了分类学上的差异,海洋鱼类的汞含量还受年龄、大小、在食物网中的位置以及猎物类型和丰度的影响,这些都因当地和全球环境条件而不同。

为了解决这些问题,并为世界各大洋的汞污染提供一个标准的比较基础,研究人员比较了来自四个不同海洋次流域的蓝鳍金枪鱼物种中肌肉汞浓度的变化。蓝鳍金枪鱼有三个品种。大西洋蓝鳍金枪鱼(最大和最濒危的)、太平洋蓝鳍金枪鱼及南方蓝鳍金枪鱼。大西洋蓝鳍金枪鱼的大部分捕获量来自地中海,这是世界上最重要的蓝鳍金枪鱼渔业。

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经过对以往研究的详尽回顾和1998年至2019年肌肉组织样本的汞分析,研究人员发现蓝鳍金枪鱼的汞积累率在地中海最高,在北太平洋、印度洋和北大西洋下降。此外,汞积累率与区域海水和浮游生物中的甲基汞浓度成比例增加,将蓝鳍金枪鱼中的甲基汞积累与每个子流域食物网底部的甲基汞生物利用率联系起来。

观察到的全球模式与每个海洋子流域的汞水平相对应--地中海、北太平洋和印度洋受到自然过程的影响,如岩石中的汞浸出,以及金属开采、冶炼和化石燃料燃烧带来的人类污染,而北大西洋的情况则较差。研究人员发现,蓝鳍金枪鱼中的汞积累率作为一个全球污染指数,反映了自然和人类的来源以及由水的密度差异驱动的深海洋流的全球循环,而水的密度是由温度和盐度控制的。

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“我们的研究表明,蓝鳍金枪鱼中的汞积累率可以作为一个全球污染指数,可以揭示海洋中的汞污染和生物利用率模式、自然和人类造成的排放以及区域环境特征,”该研究的高级作者之一John Reinfelder说,他是罗格斯大学-新布朗斯维克分校环境科学系的教授,其研究重点是海洋和淡水生态系统中化学元素的生物地球化学。“总的来说,汞积累率提供了一种方式,可以比较海洋子流域中地理上不同的上层营养级海洋鱼类种群的汞生物利用率,研究海洋食物网中汞的营养动力学,并改进对海产品汞暴露的公共健康风险评估。”

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