https://frosthead.com

Misteri di Laut

Di Amerika Syarikat dan banyak tempat di seluruh dunia, orang mendapat sebahagian besar pengambilan merkuri dari lautan ikan-terutamanya tuna. Ikan mempunyai beberapa manfaat kesihatan, tetapi terlalu banyak penggunaan merkuri boleh menyebabkan kecacatan perkembangan pada anak-anak muda. Para saintis memahami bagaimana raksa menjejaskan spesies air tawar, tetapi kerana lautan adalah jauh lebih besar dan lebih mendalam, mereka tidak pasti prosesnya sama.

Ketidakpastian ini ditegaskan pada Mei 2006, apabila Mahkamah Tinggi San Francisco memutuskan bahawa syarikat tuna tidak perlu memasukkan amaran merkuri pada tin. Keputusan utama bergantung kepada apakah merkuri yang terdapat dalam ikan laut berasal dari industri buatan manusia, seperti kilang membakar arang batu yang memancarkan gas, atau dari lokasi semulajadi, seperti dasar laut. Di dalam pandangan mahkamah, dua perkara yang jelas: Tidak ada yang benar-benar tahu di mana ikan laut mengontrak merkuri mereka. Dan sedikit yang diketahui mencadangkan ia tidak berasal dari pencemaran manusia.

"Salah satu persoalan besar ialah, di mana raksa di ikan tuna dan ikan lautan berasal? Sebab di sinilah kebanyakan orang mendapatkan merkuri mereka, " kata saintis kanan Cynthia Gilmour dari Pusat Penyelidikan Alam Sekitar Smithsonian di Edgewater, Maryland. Persoalan besar itu memberikan implikasi besar untuk kesihatan awam. Sekiranya merkuri dalam ikan kebanyakannya berasal dari atmosfera, maka peraturan-peraturan pelepasan dan usaha lain dari masa ke masa menjadikan ikan lebih selamat untuk dimakan. Sekiranya ikan laut mendapat merkuri dari alam semulajadi, namun mendidik wanita tentang kesan-kesan kesihatan merkuri pada bayi dan anak-anak muda mungkin satu-satunya pilihan yang berpengaruh. "Ia cukup penting untuk mengetahui, " kata Gilmour, "dan kami tidak tahu."

Itu bukanlah perkara dalam sumber air tawar, di mana proses itu dipelajari dengan baik. Hujan membasuh raksa dari udara ke sungai, tasik dan kawasan tadahan air. Mikro-organisma mengubahnya menjadi bentuk berbahaya, methylmercury. Ikan kecil memakan mikrob, ikan besar memakan ikan kecil, dan akhirnya tanah toksin di dapur. Rangkaian peristiwa ini boleh berlaku dengan cepat. Dalam penyelidikan yang diterbitkan dalam talian minggu lalu di Prosiding Akademi Sains Kebangsaan, Gilmour dan rakan-rakannya mendapati bahawa raksa muncul di tasik ikan sebaik sahaja dua bulan selepas ia mendarat di permukaan air. Jumlah merkuri yang dipancarkan ke atmosfera telah meningkat tiga kali ganda, oleh beberapa anggaran, semasa aktiviti perindustrian abad lalu. Akibatnya, kebanyakan penyelidik mengatakan dengan yakin bahawa penurunan pelepasan merkuri buatan manusia akan, pada waktunya, membuat ikan dari beberapa tasik dan sungai lebih selamat untuk dimakan.

Walau bagaimanapun, di lautan, saintis tidak pasti merkuri mengikut laluan itu. Kapal penyelidikan yang tinggi dan saiz laut yang tinggi membuat pengumpulan data laut menjadi prosedur yang panjang. Di samping itu, banyak kerja di raksa laut yang dibuat sebelum tahun 1980 berpotensi dimanjakan oleh instrumen yang tercemar. "Kami tidak mempunyai banyak data untuk lautan, " kata biogeokimia William Fitzgerald dari University of Connecticut. Tetapi dalam dekad yang lalu, saintis telah membuat tekanan untuk mengisi kekosongan ini dalam pemahaman. Kerja ini "akhirnya melangkah dengan cara yang luas, " katanya.

Akibatnya, para penyelidik baru mula menyusun gambar besar itu. Mereka umumnya bersetuju bahawa tiga tempat menghasilkan methylmercury ini: ventilasi di dasar laut, kawasan pantai dan tiang air berhampiran permukaan. Buang merkuri, mungkin beribu tahun, akan dihasilkan secara bebas daripada aktiviti manusia. Namun metilmercury dari pantai atau permukaan, mungkin akan menjadi hasil pencemaran industri. Impak berkadar dari setiap jalan adalah kurang jelas.

"Sekarang, saya akan mengatakan tiada siapa yang menemui sumber methylmercury di lautan yang dengan mudah dapat menjelaskan apa yang kami dapati dari segi metilmerkuri di ikan laut terbuka, " kata ahli geokimia François Morel dari Princeton University. "Sukar untuk mengetahui di mana ia datang, di mana ia akan berlaku. Sekarang kita mula faham."

Pada tahun 2003, Morel dan beberapa rakannya mengukur paras merkuri tuna kuning yang ditangkap berhampiran Hawaii pada tahun 1998 dan membandingkannya dengan ukuran yang diambil oleh penyelidik lain dari tuna ditangkap pada tahun 1971. Merkuri dari pelepasan industri akan menetap berdekatan permukaan, jadi jika itu di mana metilmerkuri di lautan ikan dihasilkan, maka ikan 1998 sepatutnya mempunyai jumlah merkuri yang tinggi, penyelidik mencadangkan. Sebaliknya, kumpulan Morel mendapati tiada perbezaan sama sekali antara kedua-dua sampel ikan, mereka melaporkan di jurnal Sains dan Teknologi Alam Sekitar .

Kebanyakan rakyat Amerika mendapat merkuri dari tuna, yang biasanya tinggal di lautan terbuka. Tetapi penyelidikan baru telah menunjukkan bahawa tuna (ditangkap di luar pantai Maryland) kadang-kadang memberi makan berhampiran pantai sebelum menuju ke laut. (iStockphoto) Terill Holweg (kanan, pada tahun 2005) dan Tyler Bell mengumpul sampel sedimen Teluk Chesapeake yang akan diuji untuk merkuri. Methylmercury yang dihasilkan di Bay dan zon pantai lain mungkin menyumbang kepada tahap toksin yang terdapat dalam ikan dari laut. (Sihat dari Makmal Gilmour) Yang mengejutkan sedikit diketahui tentang bagaimana methylmercury membuat jalan ke dalam ikan yang tinggal di lautan (RV Sharp pada perjalanan penyelidikan di Teluk Chesapeake). Mercury boleh menyebabkan masalah perkembangan pada kanak-kanak kecil apabila terlalu banyak dimakan. (Sihat dari Makmal Gilmour) Makmal penyelidikan mudah alih "bersih" ditarik ke RV Cape Hatteras pada bulan Julai 2005. Ujian merkuri mudah terdedah kepada pencemaran; beberapa kajian yang dilakukan beberapa dekad yang lalu telah dipersoalkan kerana peralatan mungkin telah tercemar. (Sihat dari Makmal Gilmour) Rob Mason mengambil sampel air di atas kapal RV Cape Henlopen pada bulan Mei 2005. "Apa yang berlaku di dalam rak nampaknya sangat penting, " kata Mason, merujuk kepada pengeluaran methylmercury di sepanjang garis pantai. (Sihat dari Makmal Gilmour)

Para penyelidik menyimpulkan bahawa methylmercury di tuna tidak datang dari pelepasan atmosfera tetapi dari sumber semula jadi sumber hidrotermal di dasar lautan. Walaupun tuna hidup di bahagian atas lautan, mereka mungkin boleh mengikat raksa dengan memakan ikan yang menghabiskan masa di laut dalam.

Penemuan menghasilkan reaksi kuat dalam komuniti penyelidikan. Ada yang berpendapat bahawa dua populasi tuna tidak dapat dibandingkan. Tuna kuning telah banyak memancing sejak tahun 1971, dan tekanan penangkapan ikan boleh mengubah tahap merkuri dalam stok ikan tertentu, kata ahli toksik akuatik James Wiener dari University of Wisconsin-LaCrosse. Orang lain percaya bahawa merkuri di atmosfer tidak hanyut jauh ke lautan namun untuk mengukur perubahan.

Walaupun kritikannya, kajian itu membawa kepada penyelidikan lautan yang penting. Untuk mengkaji kesan bolong, sekumpulan penyelidik yang diketuai oleh Carl Lamborg dari Institut Oceanografi Woods Hole di Massachusetts menghantar robot turun 1.7 batu untuk mengumpul sampel dari Gorda Ridge di Lautan Pasifik. Pada tahun 2006, para penyelidik menerbitkan hasilnya-yang pertama kali didasarkan pada methylmercury di dalam lubang jurnal Penyelidikan Geofizik jurnal. Mereka membuat kesimpulan bahawa tahap merkuri cukup tinggi di dalam lubang, tetapi tidak cukup tinggi untuk menyokong jumlah yang terdapat dalam ikan di permukaan.

Penemuan menunjukkan bahawa sementara lubang mungkin sumber methylmercury, mereka mungkin tidak penting, kata Chad Hammerschmidt dari Wright State University, penulis buku pada kertas itu. Malah Morel, yang menjadi saksi utama bagi syarikat-syarikat tuna dalam kes San Francisco, kini mengatakan bahawa ventilasi tidak mencukupi metilmerkuri untuk membekalkannya ke permukaan ikan. Tetapi kesedaran ini sendiri, katanya, masih tidak menerangkan di mana majoriti merkuri berasal.

Atas sebab itu, ramai penyelidik menumpukan pada bagaimana methylmercury yang dicipta di kawasan pesisir boleh mencapai ikan di lautan terbuka. Gilmour dan Rob Mason dari University of Connecticut mengetuai satu kajian bagaimana methylmercury berkumpul di rak lautan dan Chesapeake Bay. Mereka menganalisis sedimen dari sembilan kawasan di sepanjang pantai Atlantik tengah dan mendapati bukti pengeluaran methylmercury di rak kontinental, serta di cerun yang pecah di bawah rak. Kerja ini belum lengkap, tetapi "hasil kami menunjukkan bahawa anda tidak boleh mengabaikan tepi, " kata Mason. "Apa yang berlaku dalam rak nampaknya sangat penting."

Methylmercury dari pantai mungkin diangkut ke laut dalam beberapa cara. Tuna dan ikan laut terbuka lain mungkin berenang ke pantai, makan ikan tercemar ikan dan berenang kembali. Satu kajian yang diterbitkan di Nature pada tahun 2005, yang diketuai oleh Barbara Block dari Stanford University, menunjukkan bahawa tuna biru ikan menghabiskan banyak masa di kawasan pemakanan di Pantai Timur sebelum berenang jauh ke laut-walaupun berhijrah ke Atlantik.

Arus juga boleh mencuci merkuri keluar dari pantai. Sesetengah penyelidik berpendapat bahawa cahaya matahari akan memecahkan sebatian toksik sebelum mencapai jauh ke laut, tetapi bukti baru mengenai pergerakan logam lain seperti besi, mula mencabar kebimbangan itu, kata Fitzgerald.

"Terdapat bukti yang semakin meningkat untuk kepentingan zon pesisir, " katanya. "Itu benar-benar menarik, sudah lama ada, dan kami tidak cukup memberi perhatian kepadanya."

Mungkin persoalan terbesar adalah berapa banyak merkuri boleh ditukar menjadi methylmercury di permukaan lautan. Kebijaksanaan umum adalah bahawa hanya bakteria yang hidup di kawasan bebas oksigen dapat menghasilkan penukaran ini. Walau bagaimanapun, Mason telah melakukan kerja berhampiran khatulistiwa di Lautan Pasifik yang menunjukkan bahawa metilasi mungkin berlaku di perairan oksigen rendah. Ia masih dapat dilihat sama ada cukup kawasan-kawasan ini wujud untuk memberi impak yang besar terhadap tahap methylmercury dalam ikan.

Sekiranya ternyata methylmercury boleh dibuat berhampiran permukaan air, peraturan-peraturan pelepasan mungkin mempunyai kesan langsung ke atas jumlah merkuri di ikan tuna dan ikan lain di lautan, kata Mason. Perkara yang sama berlaku jika penyelidikan seterusnya menyokong idea bahawa methylmercury yang dibuat di zon pantai boleh diangkut di luar pesisir.

Sudah tentu para saintis tahu, sudah tentu ada sesuatu yang harus dipertimbangkan untuk merkuri yang terdapat di tuna dan ikan laut lain. "Kenyataannya adalah bahawa semua methylmercury mungkin dihasilkan dalam ketiga-tiga persekitaran" - pantai, dalam lubang dan di beberapa permukaan lautan - "tetapi kita memerlukan lebih banyak kerja untuk menghuraikan fraksionasi ini, " kata Mason. Buat masa ini, kecuali di mahkamah San Francisco, juri masih keluar.

Misteri di Laut