Некоторые виды лосося содержат больше загрязняющих веществ, чем другие
Каждый год миллионы тихоокеанских лососей совершают грандиозное путешествие из океана в пресноводные нерестилища в конце своего жизненного цикла. Эта миграция имеет волновые эффекты через пищевые сети и экосистемы на этом пути.
Независимо от того, разлагаются ли они или потребляются другими животными, эти лососи доставляют как питательные вещества, так и загрязняющие вещества, которые они накопили в своих телах, проведя большую часть своей жизни, растя в море. Группа исследователей из UConn, Университета Южной Дакоты, Геологической службы США, Natural Resource Consultants, Университета Саскачевана, Университета Миссури и Университета Реджиса приступила к изучению переноса этих питательных веществ и загрязняющих веществ, а также тенденций по мере изменения сообщества лосося за 40 лет. Их результаты опубликованы в журнале Nature.
Исследование рассматривает нерестовые миграции в Северную Америку пяти основных видов тихоокеанских лососей, включая чавычу, кету, кижуча, горбушу и нерку. Исследовательская группа объединила оценки биомассы мигрирующих рыб за сорок лет с 1976 по 2015 год с концентрациями питательных веществ и загрязняющих веществ в тканях тихоокеанских лососей из научных исследований и отчетов.
Энергия и питательные вещества, которые перемещаются из одной системы в другую и оказывают положительное воздействие, называются экологическими субсидиями. Загрязнители, которые перемещаются вместе с питательными веществами, которые могут оказывать пагубное воздействие, называются «темной стороной субсидий», говорит руководитель исследования Джесс Брандт.
«Это исследование посвящено «светлым и темным сторонам» субсидий тихоокеанскому лососю», — говорит она. «Обычно мы изучаем их отдельно в контексте транспортировки животными, но питательные вещества и загрязняющие вещества идут рука об руку».
Для начала исследователи объединили оценки биомассы для каждого вида с концентрациями питательных веществ и загрязняющих веществ, чтобы оценить перемещения этих материалов, переносимых лососем. Брандт говорит, что эти перемещения ранее не оценивались в континентальном масштабе, и величины материалов, переносимых тихоокеанским лососем, были убедительными.
«В среднем за 40-летний период исследования в североамериканские реки ежегодно возвращалось около 119 миллионов тихоокеанских лососей. Это включало перемещение тысяч тонн питательных веществ и килограммов загрязняющих веществ. Потоки питательных веществ тихоокеанскими лососями, о которых мы сообщаем, являются одними из самых больших потоков, которые были оценены до сих пор для больших групп животных, которые перемещают материалы, когда они появляются, мигрируют или умирают в больших количествах», - отмечают ученые.
Второй вопрос, который они рассматривают, заключается в том, как изменения в сообществе тихоокеанского лосося с течением времени повлияли на перенос питательных веществ и загрязняющих веществ.
Они обнаружили, что сообщество тихоокеанского лосося существенно выросло за этот 40-летний период, как с точки зрения биомассы, так и количества рыб. Брандт говорит, что предполагаемое количество питательных веществ и загрязняющих веществ, перенесенных в 2015 году, было на 30% выше, чем в 1976 году, а увеличение биомассы горбуши за этот период составило почти 80% от наблюдаемого ими увеличения.
«Нам было интересно узнать, как изменения в структуре сообщества тихоокеанского лосося со временем отражаются на изменениях в переносе питательных веществ и загрязняющих веществ», — говорит Брандт.
Чтобы понять значимость этих вопросов, полезно рассмотреть некоторые аспекты жизни разных видов тихоокеанских лососей. Брандт говорит, что при рассмотрении концентраций загрязняющих веществ важно, где вид питается в пищевой цепи (называемой его трофическим уровнем), как долго он проводит в океане и насколько он большой, все это важно при рассмотрении концентраций загрязняющих веществ. Загрязняющие вещества окружающей среды, включенные в это исследование, накапливаются в пищевых сетях и увеличиваются в концентрации от добычи к хищникам в процессе, называемом биомагнификация. Это означает, что животные, находящиеся выше в пищевой сети, накапливают более высокие концентрации этих загрязняющих веществ.
Брандт отмечает, что концентрации загрязняющих веществ в тихоокеанском лососе в целом низкие по сравнению со многими другими видами рыб. Тем не менее, существуют четкие различия в уровнях загрязняющих веществ среди видов тихоокеанского лосося. Горбуша питается ниже в пищевой цепи, проводит меньше времени в море и имеет небольшие размеры, когда возвращается на нерестилища. Для сравнения, чавыча питается выше, проводит много лет в океане и является самым крупным из видов тихоокеанского лосося. Эти различия влияют на количество загрязняющих веществ, которое переносит каждый вид.
«Вот где мы начали думать о потенциальной нагрузке каждого вида — другими словами, сколько каждого химического вещества переносит рыба — и как сравниваются нагрузки питательных веществ и загрязняющих веществ. Мы обнаружили, что рыба более высокого трофического уровня, в частности чавыча, будет переносить относительно высокие соотношения загрязняющих веществ к питательным веществам. С другой стороны, горбуша переносит больше питательных веществ на загрязняющее вещество», - пояснили авторы исследования.
Несмотря на эти различия, горбуша перенесла наибольшее количество загрязняющих веществ, и это сводится к чисто численным показателям.
«Мы также спросили, какие виды вносят наибольший вклад в перенос питательных веществ и загрязняющих веществ сообществом тихоокеанского лосося. Несмотря на то, что у горбуши самая низкая концентрация загрязняющих веществ в тканях, вся группа горбуши вносит наибольшую долю загрязняющих веществ, переносимых в Северную Америку, поскольку они доминируют в сообществе. Их численность увеличилась, и даже если концентрация загрязняющих веществ не изменилась, если больше рыб переносят загрязняющие вещества, то переносимых загрязняющих веществ больше» - говорит Брандт.
Наконец, исследователи рассмотрели компромиссы в совместном воздействии питательных веществ и загрязняющих веществ для животных, которые едят лосося, включая людей. Они сравнили пользу жирных кислот омега-3, которые люди получают от употребления лосося, с рисками для здоровья, связанными с загрязняющими веществами, включенными в исследование. «Результаты для каждого вида показали, что потребление лосося приносит чистую пользу людям», — говорит Брандт. «Мы считаем, что это означает, что есть и чистая выгода для экосистемы».
Совместное изучение питательных веществ и загрязняющих веществ дает ценную информацию о воздействии на окружающую среду мигрирующих видов, таких как лосось.
«Мы упускаем часть истории, когда изучаем питательные вещества и загрязняющие вещества по отдельности», — резюмирует Брандт. «Мы надеемся, что это исследование приведет к будущей работе, сосредоточенной на мигрирующих видах как переносчиках питательных веществ и загрязняющих веществ и компромиссах между двумя типами входов для систем-реципиентов в больших пространственных масштабах».
Обсудим?
Смотрите также:
