Een zeer giftige vorm van kwik zou met 300 tot 600 procent kunnen stijgen in zoöplankton - kleine dieren aan de basis van de mariene voedselketen - als de afvoer van land met 15 tot 30 procent toeneemt, volgens een nieuwe studie.

En zo'n toename is mogelijk door klimaatverandering, volgens de baanbrekende studie van Rutgers University en andere wetenschappers die vandaag in wetenschappelijke vooruitgang .

"Met klimaatverandering, we verwachten meer neerslag in veel gebieden op het noordelijk halfrond, leidt tot meer afvoer, " zei Jeffra K. Schaefer, studie co-auteur en assistent-onderzoeksprofessor in Rutgers' Department of Environmental Sciences. "Dat betekent een grotere lozing van kwik en organische koolstof naar kustecosystemen, wat leidt tot hogere niveaus van kwik in de kleine dieren die daar leven. Deze kustgebieden zijn belangrijke voedselgebieden voor vissen, en dus dienen de organismen die daar leven als een belangrijke bron van kwik dat zich tot hoge niveaus ophoopt in de vissen die mensen graag eten."

De studie toonde aan dat een toename van natuurlijk organisch materiaal dat in kustwateren terechtkomt de bioaccumulatie van methylkwik - een zeer giftige chemische stof die in verhoogde niveaus in veel vissoorten wordt aangetroffen - in zoöplankton met 200 tot 700 procent kan verhogen. De enorme toename van methylkwik verschuift het voedselweb van autotroof (grotendeels microscopische planten en cyanobacteriën die voedsel maken van anorganische materie) naar heterotroof (bacteriën die organisch materiaal eten dat door planten en cyanobacteriën wordt geproduceerd).

Natuurlijk organisch materiaal van planten en dieren in afvoer verhoogde ook het methylkwikgehalte in het water met maximaal 200 procent, toenemende blootstelling aan de chemische stof in het voedselweb, zegt de studie.

Kwik is een van de top 10 chemicaliën die een groot probleem vormen voor de volksgezondheid, volgens de Wereldgezondheidsorganisatie (WHO), en het Amerikaanse Environmental Protection Agency (EPA) zegt dat kwik de belangrijkste oorzaak is van adviezen voor visconsumptie die gericht zijn op de bescherming van de menselijke gezondheid, de studienotities.

Sinds het industriële tijdperk begon, kwik dat in ecosystemen terechtkomt, is naar schatting met 200 tot 500 procent toegenomen, zegt de studie. Kwik hoopt zich op in vissen en schaaldieren als methylkwik, die het zenuwstelsel kunnen aantasten, spijsvertering en immuunsysteem, evenals de longen, nieren, huid en ogen.

Voor de studie, een groep wetenschappers in Zweden probeerde de omgevingsomstandigheden na te bootsen in een Botnische Zee-estuarium voor de oostkust van Zweden. Ze creëerden gesimuleerde ecosystemen die twee verdiepingen van een gebouw in beslag namen. Ze verzamelden intacte sedimentkernen uit het estuarium, toegevoegd water, voedingsstoffen en kwik, en bestudeerde wat er met het kwik gebeurde, zoöplankton en andere organismen. De rol van Schaefer was het bestuderen van micro-organismen in het sediment die verantwoordelijk zijn voor de productie van het methylkwik dat zich ophoopt in het voedselweb.

De wetenschappers probeerden te begrijpen, modelleren en voorspellen van de impact van klimaatverandering op de accumulatie van kwik en de productie van methylkwik, zei Schäfer, die gespecialiseerd is in methylkwikonderzoek en probeert te begrijpen hoe bacteriën kwik omzetten in methylkwik.

De resultaten toonden het belang aan van het opnemen van de voedselwebgerelateerde effecten van klimaatverandering op de bioaccumulatie van methylkwik in toekomstige kwikmodellen en risicobeoordelingen, zegt de studie.

"We ontdekten dat de toename van organisch materiaal de structuur van het voedselweb in het gesimuleerde estuarium veranderde en dat dat een impact had op de kwikaccumulatie in zoöplankton, "Zei Schaefer. "Dat was het meest dramatische effect."

"Dit is een vrij belangrijke studie, " voegde zij eraan toe. "Mensen hebben niet echt nagedacht over de veranderingen in de voedselwebstructuur aan de onderkant van de voedselketen en een link naar de accumulatie van kwik. Ik denk dat deze bevindingen nogal verrassend zijn en, achteraf gezien, ze hebben zin."

Inspanningen om de uitstoot van kwik te verminderen, kunnen worden gecompenseerd door de gevolgen van klimaatverandering, waaronder meer neerslag en afvoer, en we zien misschien geen verwachte afname van methylkwik in het voedselweb, ze zei.