science >> Wetenschap >  >> Natuur

Het kwikgehalte in vissen fluctueert samen met het waterpeil in meren

Er komt meer land vrij tijdens een periode van laag water bij Crystal Lake in het centrum van Wisconsin. Krediet:Tim Meinke

Een nieuwe studie heeft een onverwacht verband gevonden tussen het waterpeil in meren en het giftige kwikgehalte in vissen. Als droogte het waterpeil doet dalen, de niveaus van kwik in vissen kelderen ook. Bij nat weer, het waterpeil stijgt en het kwikgehalte in vissen stijgt.

Het fenomeen werd ontdekt door een team van wetenschappers van de Universiteit van Wisconsin-Madison en Wisconsin Department of Natural Resources, terwijl ze langetermijngegevens van verschillende meren in het noorden van Wisconsin onderzochten. In eerder werk, hadden de onderzoekers ontdekt dat, ongeveer eens per decennium, de waterstanden in de noordwestelijke Grote Meren en de binnenmeren in het noorden van Wisconsin schommelen tussen hoge en lage niveaus en weer terug.

Maar waterstanden waren slechts een van de vele kenmerken waarover de onderzoekers gegevens hadden verzameld, "Dus we begonnen ons af te vragen, goed, hoe zit het met andere dingen?" zegt Carl Watras, hoofdauteur van het rapport, die werd gepubliceerd op 19 december in de Canadian Journal of Fisheries and Aquatic Sciences .

Dus de wetenschappers wendden zich tot 32 jaar aan gegevens over kwikniveaus in meer dan 1, 300 snoekbaarzen, een vis die populair is bij vissers en restaurants in het hele gebied van de Grote Meren. En toen de onderzoekers die gegevens uitzetten, ze zagen een bekend patroon:kwikniveaus in snoekbaarzen volgen de 10-jarige waterpeilschommelingen.

"Het was een complete verrassing, " zegt Watras, een onderzoekswetenschapper bij het DNR en Trout Lake Station, onderdeel van UW-Madison's Centre for Limnology.

Tijdens droogtejaren, de droge oevers van Little Rock Lake in het noorden van Wisconsin worden overgenomen door jonge planten. Krediet:Jerome Gaeta

Vervuiling door kwik in de Amerikaanse waterwegen is voornamelijk afkomstig van de uitstoot van kolengestookte elektriciteitscentrales en andere activiteiten waarbij fossiele brandstoffen worden verbrand. Dat atmosferisch kwik in aquatische ecosystemen valt tijdens regenstormen, en het hoopt zich op in het sediment.

Als het waterpeil in een meer daalt, planten koloniseren het nieuwe droge land, kwik in hun weefsels opnemen. Als het waterpeil weer stijgt, Watras zegt, "al deze vegetatie is nu onder water en begint te ontbinden."

Tijdens deze ontbinding, bacteriën nemen kwik op en zetten het om in een zeer giftige vorm, methylkwik genaamd. Wanneer dat gebeurt, Watras zegt, "het zweept gewoon de voedselketen op tot vis."

Methylkwik wordt geabsorbeerd door plankton, die vervolgens worden gegeten door waterinsecten en kleinere vissen, die vervolgens worden opgegeten door grotere vissen. Vissen houden methylkwik lang vast in hun vlees, vormen een gevaar voor de gezondheid voor mensen die ze eten. De Wereldgezondheidsorganisatie beschouwt kwik als een groot probleem voor de volksgezondheid, en aanlegsteigers en vissteigers in de VS waarschuwen vissers voor de gevaren van het eten van met kwik verontreinigde vis.

Watras zegt dat de studie de noodzaak van langdurig onderzoek onderstreept.

Deze grafiek toont de waterstanden in het meer en het kwikgehalte in vissen die in de loop van de decennia synchroon met elkaar fluctueren. Krediet:Carl Watras

Sinds de federale Clean Air Act-wijzigingen in 1990 werden aangenomen, de uitstoot van kwik is gedaald, waardoor de hoeveelheid kwik die in aquatische ecosystemen terechtkomt, is afgenomen. Maar, afhankelijk van wanneer je kijkt naar gegevens zoals kwikniveaus in vissen, misschien zie je die trend niet.

Als onderzoekers kwikniveaus testen in volwassen snoekbaarzen die zijn gevangen tijdens laagwaterjaren, ze zouden ontdekken dat de emissiecontroles hadden gewerkt en dat de kwikniveaus daalden.

Anderzijds, als wetenschappers kijken naar gegevens van meren tussen hun laagwater- en hoogwaterfase, "Je zou kunnen stellen dat emissiecontroles helemaal niets hebben gedaan, ' zegt Watras.

"Maar dat is zo. Je moet alleen naar het langetermijnpatroon kijken. De kwikniveaus in vissen zijn langzaam aan het dalen, maar dat zie je alleen in deze multi-decadale tijdreeksen, omdat het rondstuitert met waterstanden, " hij zegt.

Hetzelfde geldt voor andere omgevingsfactoren die Watras en zijn collega's hebben bestudeerd. Zure regen, bijvoorbeeld, is grotendeels geëlimineerd als een bedreiging voor meren in de VS, maar de zuurgraad in meren fluctueert, net als kwik, wanneer het waterpeil stijgt en daalt, wat betekent dat alleen wanneer onderzoekers de lange termijn bekijken, ze het volledige verhaal beginnen te zien.

"Een decennium wordt door de meeste mensen als lang beschouwd, ', zegt Watras. 'Maar het is niet lang genoeg om te zien wat er werkelijk in de natuur gebeurt.'