• Home
  • Química
  • Astronomía
  • Energía
  • Naturaleza
  • Biología
  • Física
  • Electrónica
  •  science >> Ciencia >  >> Naturaleza
    Es probable que el cambio climático aumente la exposición humana al metilmercurio tóxico

    Un aumento de 1 grado en la temperatura del agua de mar y una disminución del 20 por ciento en las emisiones de mercurio dan como resultado aumentos en los niveles de metilmercurio del 10 por ciento en el bacalao y del 20 por ciento en los niveles de la mielga. Crédito:Harvard SEAS

    Agregue otro elemento a la lista cada vez mayor de los impactos peligrosos del cambio climático global:el calentamiento de los océanos está provocando un aumento del metilmercurio neurotóxico dañino en los mariscos populares, incluido el bacalao, Atún rojo y pez espada del Atlántico, según una investigación dirigida por la Escuela de Ingeniería y Ciencias Aplicadas de Harvard John A. Paulson (SEAS) y la Escuela de Salud Pública de Harvard T. H. Chan (HSPH).

    Los investigadores desarrollaron una modelo integral que simula cómo los factores ambientales, incluyendo el aumento de la temperatura del mar y la sobrepesca, niveles de impacto del metilmercurio en el pescado. Los investigadores encontraron que si bien la regulación de las emisiones de mercurio ha reducido con éxito los niveles de metilmercurio en el pescado, Los picos de temperatura están haciendo que esos niveles vuelvan a subir y desempeñarán un papel importante en los niveles de metilmercurio de la vida marina en el futuro.

    La investigación se publica en Naturaleza .

    "Esta investigación es un gran avance en la comprensión de cómo y por qué los depredadores del océano, como el atún y el pez espada, están acumulando mercurio, "dijo Elsie Sunderland, el profesor Gordon McKay de química ambiental en SEAS y HSPH, y autor principal del artículo.

    "Ser capaz de predecir el futuro de los niveles de mercurio en el pescado es el santo grial de la investigación sobre el mercurio, "dijo Amina Schartup, ex investigador asociado en SEAS y HSPH y primer autor del artículo. "Esa pregunta ha sido muy difícil de responder porque, hasta ahora, no entendíamos bien por qué los niveles de metilmercurio eran tan altos en los peces grandes ".

    Se sabe desde hace mucho tiempo que el metilmercurio un tipo de mercurio orgánico, se bioacumula en las redes tróficas, lo que significa que los organismos en la parte superior de la cadena alimentaria tienen niveles más altos de metilmercurio que los que se encuentran en la parte inferior. Pero para comprender todos los factores que influyen en el proceso, tienes que entender cómo viven los peces.

    Si alguna vez ha tenido un pez dorado, sabes que los peces hacen prácticamente dos cosas:comer y nadar. Qué comen ellos, cuanto comen, y cuánto nadan afecta la cantidad de peces de metilmercurio que se acumularán en la naturaleza.

    Comencemos con lo que comen los peces.

    Los investigadores recopilaron y analizaron 30 años de datos de ecosistemas del Golfo de Maine, incluyendo un análisis extenso del contenido del estómago de dos depredadores marinos, Bacalao del Atlántico y cazón espinosa desde la década de 1970 hasta la de 2000.

    Los investigadores encontraron que los niveles de metilmercurio en el bacalao eran entre un 6 y un 20 por ciento más bajos en 1970 que en 2000. Cazón espinoso, sin embargo, tenía niveles entre un 33 y un 61 por ciento más altos en 1970 en comparación con 2000 a pesar de vivir en el mismo ecosistema y ocupar un lugar similar en la red alimentaria. ¿Qué explica estas diferencias?

    Un aumento de 1 grado en la temperatura del agua de mar y un colapso en la población de arenques dan como resultado una disminución del 10 por ciento en los niveles de metilmercurio en el bacalao y un aumento del 70 por ciento en la mielga. Crédito:Harvard SEAS

    En los 1970s, el Golfo de Maine estaba experimentando una pérdida dramática en la población de arenque debido a la sobrepesca. Tanto el bacalao como la mielga comen arenque. Sin ello, cada uno se volvió hacia un sustituto diferente. El bacalao comía otros peces pequeños como sábalos y sardinas, que son bajos en metilmercurio. Sin embargo, cazón espinoso, Sustituyó el arenque con alimentos más ricos en metilmercurio como el calamar y otros cefalópodos.

    Cuando la población de arenques se recuperó en 2000, el bacalao volvió a una dieta más rica en metilmercurio, mientras que la mielga volvió a una dieta más baja en metilmercurio.

    Hay otro factor que afecta lo que comen los peces:el tamaño de la boca.

    A diferencia de los humanos, los peces no pueden masticar, por lo que la mayoría de los peces solo pueden comer lo que les cabe en la boca. Sin embargo, Hay algunas excepciones. Pez espada, por ejemplo, usan sus picos titulares para derribar presas grandes para que puedan comerlas sin resistencia. Los cefalópodos atrapan a sus presas con sus tentáculos y usan sus picos afilados para arrancar los bocados.

    "Siempre ha habido un problema al modelar los niveles de metilmercurio en organismos como los cefalópodos y el pez espada porque no siguen los patrones típicos de bioacumulación basados ​​en su tamaño, ", dijo Sunderland." Sus patrones de alimentación únicos significan que pueden comer presas más grandes, lo que significa que están comiendo cosas que han bioacumulado más metilmercurio. Pudimos representar eso en nuestro modelo ".

    Pero lo que comen los peces no es lo único que afecta sus niveles de metilmercurio.

    Cuando Schartup estaba desarrollando el modelo, tenía problemas para contabilizar los niveles de metilmercurio en el atún, que se encuentran entre los más altos de todos los peces marinos. Su lugar en la parte superior de la red alimentaria explica parte de esto, pero no explica completamente qué tan altos son sus niveles. Schartup resolvió ese misterio con la inspiración de una fuente poco probable:el nadador Michael Phelps.

    "Estaba viendo los Juegos Olímpicos y los comentaristas de televisión hablaban de cómo Michael Phelps consume 12, 000 calorías al día durante la competición, "Schartup recordó", pensé, eso es seis veces más calorías de las que consumo. Si fuéramos peces estaría expuesto a seis veces más metilmercurio que yo ".

    Como resulta, Los cazadores de alta velocidad y los peces migratorios consumen mucha más energía que los carroñeros y otros peces, lo que requiere que consuman más calorías.

    "Estos peces al estilo de Michael Phelps comen mucho más por su tamaño, pero porque nadan tanto, no tienen un crecimiento compensatorio que diluya su carga corporal. Entonces, puedes modelar eso como una función, "dijo Schartup.

    Una disminución del 20 por ciento en las emisiones, sin cambios en las temperaturas del agua de mar, disminuye los niveles de metilmercurio tanto en el bacalao como en la mielga en un 20 por ciento. Crédito:Harvard SEAS

    Otro factor que entra en juego es la temperatura del agua; a medida que las aguas se calientan, los peces usan más energía para nadar, que requiere más calorías.

    El Golfo de Maine es uno de los cuerpos de agua que se calienta más rápido en el mundo. Los investigadores encontraron que entre 2012 y 2017, Los niveles de metilmercurio en el atún rojo del Atlántico aumentaron un 3,5 por ciento por año a pesar de la disminución de las emisiones de mercurio.

    Según su modelo, los investigadores predicen que un aumento de 1 grado Celsius en la temperatura del agua de mar en relación con el año 2000 conduciría a un aumento del 32 por ciento en los niveles de metilmercurio en el bacalao y un aumento del 70 por ciento en la mielga.

    El modelo permite a los investigadores simular diferentes escenarios a la vez. Por ejemplo:

    Un aumento de 1 grado en la temperatura del agua de mar y una disminución del 20 por ciento en las emisiones de mercurio dan como resultado aumentos en los niveles de metilmercurio del 10 por ciento en el bacalao y del 20 por ciento en los niveles de la mielga.

    Un aumento de 1 grado en la temperatura del agua de mar y un colapso en la población de arenques dan como resultado una disminución del 10 por ciento en los niveles de metilmercurio en el bacalao y un aumento del 70 por ciento en la mielga.

    Una disminución del 20 por ciento en las emisiones, sin cambios en las temperaturas del agua de mar, disminuye los niveles de metilmercurio tanto en el bacalao como en la mielga en un 20 por ciento.

    "Este modelo nos permite observar todos estos parámetros diferentes al mismo tiempo, tal como sucede en el mundo real, "dijo Schartup.

    "Hemos demostrado que los beneficios de reducir las emisiones de mercurio se mantienen, independientemente de lo que esté sucediendo en el ecosistema. Pero si queremos continuar la tendencia de reducir la exposición al metilmercurio en el futuro, necesitamos un enfoque de dos vertientes, ", dijo Sunderland." El cambio climático va a exacerbar la exposición humana al metilmercurio a través de los mariscos, para proteger los ecosistemas y la salud humana, necesitamos regular tanto las emisiones de mercurio como los gases de efecto invernadero ".


    © Ciencia https://es.scienceaq.com