Новый метод отслеживает накопление загрязнителей у арктических морских млекопитающих

Новый метод отслеживания пищевых привычек и воздействия загрязнителей на животных в арктических морских экосистемах дает важные данные, поскольку изменение климата меняет пищевую сеть региона.

Команда исследователей под руководством Адама Педерсена, недавнего выпускника Ph.D. Университета Макгилла, описывает подход в новом исследовании. Их метод использует изотопы углерода в жирных кислотах, чтобы лучше понять, чем питаются мигрирующие виды (например, косатки) и арктические хищники (например, белые медведи), и как в них накапливаются вредные загрязнители.

«Наш метод решает ключевые ограничения традиционных подходов, — сказал Педерсен. — Он особенно эффективен для таких видов, как косатки, которые меняют рацион при миграции на север в Арктику. Понимание этих изменений крайне важно в контексте изменения климата».

Результаты, опубликованные в Science of the Total Environment, предлагают более детальную альтернативу традиционному использованию стабильных изотопов в целом, метода, который недостаточен для изучения видов, преодолевающих огромные расстояния в разных экосистемах.

По мере потепления в Арктике такие виды, как косатки, проникают дальше в регион, встречая новую добычу, включая других морских млекопитающих. В отличие от рыбного рациона в Северной Атлантике, морские млекопитающие (например, тюлени), которых киты могут встретить в арктических водах, находятся выше в пищевой цепи и несут значительно больше загрязнителей.

Аналогично, из-за сокращения морского льда рацион белых медведей в регионе может смещаться в сторону более загрязненных тюленей. Исследование Педерсена показывает, что их новый подход может лучше отслеживать эти изменения в питании и накопление загрязнителей в пищевых сетях, чем традиционные методы. Эти сдвиги в диете могут также привести к гораздо более высокому уровню загрязнителей у косаток и белых медведей, что имеет тревожные последствия как для животных, так и для людей, которые могут их употреблять в пищу.

Кроме того, через отходы, после смерти или при употреблении в пищу человеком, загрязненные косатки и белые медведи могут распространять загрязнители в окружающую среду, что может навредить другим видам и нарушить экологический баланс.

«Эти загрязнители биомагнифицируются по пищевой цепи, то есть морские млекопитающие — и, как следствие, их хищники — могут содержать на порядки больше вредных веществ, чем рыба, — пояснил Педерсен. — Наш метод дает более четкое понимание того, как эти загрязнители накапливаются, что жизненно важно для природоохранных усилий».

Новый инструмент для охраны природы и политики

Педерсен и его команда проанализировали небольшие образцы жира китов, добытых коренными охотниками в Гренландии. Используя газовую хроматографию (метод разделения и анализа компонентов смеси) и масс-спектрометрию изотопных отношений (способ обнаружения изотопов углерода в разделенных веществах), команда извлекла и проанализировала жирные кислоты, чтобы реконструировать пищевые паттерны, и использовала их для интерпретации вариаций загрязнителей в пищевой сети. Эти детальные данные в перспективе могут направлять политику, направленную на снижение воздействия загрязнителей в арктических пищевых сетях.

«Это исследование может повлиять на практику управления загрязнителями, — сказала Мелисса МакКинни, научный руководитель Педерсена. — Лучше понимая, как загрязнители накапливаются в пищевых сетях до высоких уровней у высших хищников, мы можем лучше прогнозировать их динамику в условиях изменения климата».

Несмотря на обнадеживающие результаты, Педерсен подчеркнул необходимость дальнейшей проверки: «Пока этот метод был протестирован только в одной пищевой сети. Нужны дополнительные исследования, чтобы подтвердить его более широкую применимость. Тем не менее, первоначальные результаты обнадеживают и могут побудить других исследователей использовать этот подход».

Исследователи подчеркнули важность использования реальных образцов, собранных в сотрудничестве с местными сообществами. «Работа с коренными охотниками позволила нам собрать необходимые данные, не нарушая естественную экосистему», — отметил Педерсен.