Ртуть в Антарктике: пингвины сигнализируют о глобальной угрозе

Шесть десятилетий назад книга Рэйчел Карсон Silent Spring предупредила мир об опасности пестицида ДДТ, и именно угроза для размножения птиц, особенно белоголового орлана, побудила общество к действиям. Сегодня исследователи из Rutgers University–New Brunswick проводят параллели между тем кризисом и текущей ситуацией с другим глобальным загрязнителем окружающей среды – ртутью. На этот раз индикаторами проблемы выступают пингвины, обитающие в самых отдаленных уголках Антарктического полуострова.

Джон Рейнфелдер, профессор факультета наук об окружающей среде Школы экологических и биологических наук Rutgers и соавтор исследования, опубликованного в журнале Science of the Total Environment, говорит, что с ртутью наблюдается аналогия с ДДТ. Он поясняет, что в 1960-х годах ДДТ обнаруживали в отдаленных местах, где его не использовали. Сегодня похожая история повторяется с ртутью: вблизи Южного океана нет антропогенных источников этого вещества, но из-за переноса на большие расстояния через атмосферу она имеет потенциал накапливаться в организмах пингвинов.

Ртуть является опасным нейротоксином, который биоаккумулируется в водных и наземных пищевых цепях. Животные, питающиеся рыбой, подвергаются наибольшему риску отравления. Хроническое воздействие ртути влияет на репродуктивную функцию и может вызывать неврологические проблемы, такие как вялость и слабость, а в высоких дозах приводит к летальному исходу.

Для оценки географического охвата загрязнения ртутью и установления нового базового уровня ее содержания у антарктических пингвинов, Рейнфелдер и Филип Зонтаг, ведущий автор исследования и научный сотрудник того же факультета, проанализировали перья взрослых пингвинов, собранные на месте гнездования около острова Анверс на Западно-Антарктическом полуострове. Образцы перьев трех видов пингвинов – Адели, генту (субантарктический) и антарктический – были собраны в сезон размножения 2010-2011 годов Уильямом Р. Фрейзером, ведущим исследователем из Polar Oceans Research Group. Из-за мер сельскохозяйственной безопасности образцы смогли отправить в США для анализа лишь недавно.

Помимо ртути, исследователи из Rutgers измерили в образцах соотношение изотопов углерода-13 (индикатор места кормления) и азота-15 (индикатор положения в пищевой цепи). Это помогло определить источники ртути у пингвинов по всему Южному океану. Также ученые оценили размерное распределение западноантарктического криля, излюбленной пищи антарктических пингвинов.

Объединив данные, исследователи выявили важные различия в накоплении ртути. У пингвинов Адели и генту уровни ртути оказались одними из самых низких, когда-либо наблюдавшихся у пингвинов в Южном океане. Однако у антарктических пингвинов концентрация ртути была «значительно выше». Филип Зонтаг говорит, что это расхождение, вероятно, связано с тем, что характер питания антарктических пингвинов отличается от других изученных видов. В зимний сезон, вне периода размножения, антарктические пингвины мигрируют в более низкие широты дальше на север. Там они, как и другие пингвины, накапливают более высокие концентрации ртути по сравнению с пингвинами, остающимися южнее. Этот вывод подтверждается сильной связью между местом кормления (углерод-13) и содержанием ртути в перьях пингвинов. Исследование впервые показывает, что именно изотоп углерода-13, а не азота-15, наилучшим образом объясняет концентрацию ртути у пингвинов по всему Южному океану.

Джон Рейнфелдер отмечает, что детальные данные, полученные в ходе исследования, вносят вклад в глобальные усилия по картированию загрязнения ртутью морских животных. Он говорит, что до этой работы не было известно, что пингвины, мигрирующие дальше на север, подвергаются большему воздействию ртути. Эти данные дают возможность узнать не только о накоплении ртути, но и об экологии пингвинов в более широком смысле.

Источники загрязнения ртутью за последние десятилетия изменились. Долгие годы ртуть попадала в атмосферу в виде побочного продукта работы угольных электростанций. Усилия по сокращению загрязнения ртутью, особенно в рамках Минаматской конвенции по ртути, принятой 140 странами в 2013 году, помогли снизить выбросы в окружающую среду. Исследование ученых из Massachusetts Institute of Technology, проведенное в 2024 году, показало, что атмосферные уровни ртути снизились примерно на 10% в период с 2005 по 2020 год, чему способствовало закрытие угольных электростанций.

Однако другие источники, такие как мелкомасштабная добыча золота в развивающихся странах, продолжают выбрасывать токсин в окружающую среду. Старатели используют элементарную ртуть для извлечения золота из руды, ежегодно производя более 1000 тонн ртутных отходов и паров.

Рейнфелдер говорит, что их исследование предлагает срез того, как характер питания влияет на здоровье пингвинов и как ртутное загрязнение циркулирует в Мировом океане. Он заключает, что так же, как с ДДТ в 1960-х, научное сообщество сегодня сосредоточено на мониторинге ртути, и выражает надежду, что удастся увидеть снижение ее уровня в рыбе, которую едят люди и животные.