Cercetările asupra balenelor ucigașe din sudul Oceanului Atlantic și din Marea Mediterană au arătat că grăsimea lor conține niveluri ridicate de poluanți numiți PCB, în timp ce balenele ucigașe găsite de-a lungul coastei norvegiene s-au presupus că sunt sănătoase și cu un risc redus de poluare. Acest lucru se datorează faptului că atunci când cercetătorii au prelevat probe de la nouă balene ucigase norvegiene în 2002, au descoperit niveluri mai scăzute de poluanți decât alte populații.

consumatoare

Dar acum, un nou studiu a arătat că balenele ucigașe de-a lungul coastei norvegiene mănâncă și foci, iar aceste balene consumatoare de foci sunt cu adevărat poluate. Au de până la patru ori nivelurile de poluanți PCB din grăsimea lor decât alte balene din populația care mănâncă doar pește, iar nivelurile de mercur din piele sunt de două ori mai mari.

Risc de efecte asupra sănătății

„Am constatat că toți consumatorii de foci pe care i-am investigat aveau niveluri atât de ridicate de poluanți în organism încât depășeau o valoare prag pentru riscul de efecte asupra sănătății. Aceasta înseamnă că sunt în pericol pentru un sistem imunitar suprimat, perturbarea hormonilor și reducerea Am găsit, de asemenea, două balene ucigașe care aveau niveluri care depășeau o valoare prag chiar mai mare pentru un risc ridicat de efecte asupra sănătății ", spune cercetătoarea Clare Andvik de la Departamentul de Biologie (IBV) de la UiO.

"Toate balenele ucigașe consumatoare de foci au depășit primul prag pentru riscul de efecte asupra sănătății (10 micrograme per gram greutate lipidică). Pentru comparație, au existat doar 40% din balenele ucigașe consumatoare de pește peste acest prag", spune profesorul Katrine Borgå la IBV.

Borgå a fost liderul proiectului pentru această primă investigație a poluanților la balenele ucrainene din 2002 și a fost principalul conducător al Clare Andvik în timp ce lucra la lucrarea de masterat. Rezultatele cercetării sunt publicate într-un articol din jurnal Rapoarte științifice. Cercetătorii au căutat și alte tipuri noi de poluanți în balenele ucigașe, cum ar fi ignifugii bromurați.

"Am găsit și acești poluanți, deși nivelurile au fost scăzute. Nu avem niveluri prag pentru efectele asupra sănătății pentru acești poluanți mai noi", spune Borgå.

Cu un risc mai mare decât se presupunea anterior

„Scopul principal al acestei cercetări a fost de a cuantifica nivelurile de PCB din stratul de grăsime al balenei ucigașe și de mercur în piele și de a compara nivelurile din focă și de la persoanele care consumă pești. Rezultatele noastre arată că balenele ucigașe de-a lungul coastei norvegiene sunt expuse unui risc mai mare din cauza efectelor poluării decât se presupunea anterior, deoarece consumă și foci care ocupă un nivel trofic mai mare ", spune Clare Andvik.

Nivelul trofic este un termen pe care cercetătorii îl folosesc pentru a descrie unde în lanțul trofic pot fi găsite diferite specii. Primul nivel trofic este alcătuit din așa-numiții „producători primari” - plante, alge etc. - care folosesc fotosinteza pentru a se susține. În ocean, algele, fitoplanctonul și cianobacteriile sunt consumate de zooplancton și de alți erbivori, care sunt, prin urmare, la al doilea nivel trofic. Heringul mănâncă în principal crustacee mici și, prin urmare, se află la nivelul trofic numărul trei, în timp ce balenele ucigașe care mănâncă hering și alți pești sunt la al patrulea nivel trofic.

Dar focile mănâncă și pește, iar acest lucru are consecințe pentru balenele ucigașe care mănâncă foci. Poluanții sunt persistenți și se pot acumula în organisme - biomagnificare - astfel încât organismele care se găsesc la un nivel trofic ridicat - ridicat în lanțul alimentar - vor conține, de obicei, niveluri mult mai ridicate de poluanți decât organismele de mai jos în lanțul alimentar.

"În acest caz, ne-am așteptat ca balenele ucigașe care consumă foci să conțină aproximativ 10 ori mai mulți poluanți decât consumatorii de pește, dacă ar mânca doar focă. Dar, în schimb, vedem că consumatorii de foci au poluanți de patru ori mai mari. Acesta este un indiciu că consumatorii de foci mănâncă și mulți pești. Pe de altă parte, consumatorii de pește mănâncă aproape doar pește ", spune Borgå.

Cercetătorii sunt primii din lume care au măsurat mercurul în pielea de balenă ucigașă.

"Am investigat nivelurile de mercur din piele și PCB în grăsimea de la aceleași animale. Am găsit o corelație mare între niveluri, ceea ce înseamnă că acele balene cu niveluri ridicate de PCB au avut și niveluri ridicate de mercur. Aceasta este o descoperire importantă, deoarece este mai ușor să luăm probe de piele decât de grăsime. Avem nevoie doar de o mică mostră din stratul exterior de piele, în timp ce este mai complicat să obții un dop de grăsime ", explică Borgå.

Balenele ucigașe vânează hering

Această poveste a început atunci când biologul marin francez Eve Jourdain s-a mutat în Andenes, Vesterålen, în 2013, pentru a lucra ca naturalist pe bărci care urmăresc balenele. Localnicii i-au spus că balenele ucigașe pot fi văzute doar iarna, când balenele au urmat fluxul enorm de hering care se adăpostește în fiordurile din nordul Norvegiei în lunile de iarnă. Sute de balene ucigașe se pot aduna pentru a se hrăni cu heringul - folosind o tehnică de vânătoare specializată de a speria peștele într-o minge strânsă înainte de a-i lovi inconștient cu o puternică palmă de coadă.

În 2015, Eve Jourdain și partenerul ei Richard Karoliussen au înființat organizația de cercetare non-profit Norwegian Orca Survey. Au descoperit curând că balenele ucigașe pot fi găsite în oceanele din jurul Andenelor tot anul, și nu doar iarna. De asemenea, au observat că unele balene ucigașe vânau focile.

Clare Andvik este originară din Marea Britanie și s-a mutat în Norvegia în 2014 pentru a studia biologia, cu balenele ca principal interes. În 2016, ea a contactat sondajul norvegian Orca și a întrebat dacă se poate oferi voluntar cu ei în timpul verii și a fost întâmpinată cu brațele deschise. Pe parcursul verii, Andvik a aflat că Norwegian Orca Survey intenționează să preia probe de țesut de la balene și a început să creadă că acest lucru ar putea fi folosit ca material la un master în toxicologie. Ea a contactat-o ​​pe Katrine Borgå, care avea decenii de experiență în cercetări similare, iar Andvik a fost acceptat ca masterand sub supravegherea lui Borgå. Cercetătorii de la NMBU și NIVA au fost, de asemenea, invitați să alcătuiască o „echipă de vis” interdisciplinară.

Observații și analiza izotopilor

Cercetătorii de la Norwegian Orca Survey au observat balene ucigașe mâncând atât pești, cât și foci și s-au străduit să obțină probe de țesut de la ambele grupuri. În plus față de observațiile vizuale, cercetătorii de la UiO au analizat niveluri stabile de izotopi în piele. Aceasta oferă informații despre dietă, confirmând cele două grupuri dietetice, precum și informații despre frecvența cu care orca consumă foci.

„Am analizat nivelurile de PCB la șapte consumatori de focă și 24 de consumatori de pește - și mercur la 10 consumatori de foci și 28 de consumatori de pește. Motivul pentru care am analizat mai multe balene pentru mercur decât pentru PCB este că este mai ușor să obțineți bun probe de piele decât probe de grăsime ", spune Borgå.

Și într-adevăr, este dificil să obții probe de țesut de la balenele ucigașe!

„Am petrecut multe ore în barcă și avem nevoie de mult noroc pentru a găsi nu numai o pălărie de balene ucigașe, ci și pentru a ne apropia suficient de mult pentru a preleva probe. Din fericire, Richard Karoliussen este extrem de talentat să găsească balene ucigașe și să conducă barca în așa fel încât balenele să nu fie deranjate și să ne putem apropia suficient de mult pentru a preleva probe. Prelevăm probe de biopsie folosind o săgeată special construită, care este trasă dintr-un tip de pușcă cu aer. Balenele ucigașe nu reacționează prea mult pentru a fi loviți de săgeți, se comportă într-un mod similar cu modul în care noi, oamenii, am reacționa la mușcăturile de insecte ", explică Andvik.

Fapt amuzant! Când cercetătorii au comparat fotografiile cu balenele ucigașe observate astăzi cu fotografiile anterioare, au descoperit că unii dintre consumatorii de foci fuseseră observați, de asemenea, consumând foci la sfârșitul anilor 1980! Norwegian Orca Survey, în colaborare cu alți cercetători, a creat un catalog cuprinzător cu imagini ale tuturor balenelor ucigașe de-a lungul anilor, astfel încât balenele pot fi identificate de-a lungul timpului.

Poluanți persistenți

Profesorul Borgå subliniază faptul că PCB este un poluant care a fost interzis în Norvegia din 1980 și reglementat de mult în multe alte țări. Cercetătorii găsesc totuși niveluri ridicate atunci când investighează animale în Arctica și de-a lungul coastei norvegiene.

„Un lucru special în acest studiu este că ne așteptam să găsim niveluri mai scăzute de PCB decât atunci când au fost prelevate pentru prima dată în 2002. Dar am găsit opusul! În timp ce nivelurile la consumatorii de pește au scăzut puțin în aceste 18 ani, nivelurile la consumatorii de focă sunt mai mari decât s-a găsit prima dată ", spune Borgå.

Acest lucru reflectă faptul că în lume au fost utilizate cantități uriașe de PCB-uri înainte de a fi interzise și sunt atât de persistente încât durează mult timp să se descompună în mediu.

Cercetările continuă

Balenele ucigașe din alte părți ale lumii pot mânca caracatiță, cod, raze și rechini, iar păstăile balenelor ucigașe pot ataca chiar balene mai mari. Dar de-a lungul coastei norvegiene, se pare că peștele și foca reprezintă cele mai importante părți ale dietei.

Institutul Polar a estimat că numărul total de balene ucigașe din Marea Norvegiei și Marea Barents este de aproximativ 3000 de indivizi, dar încă nu este clar câți dintre ei mănâncă foci. Acest lucru este ceva Norvegian Orca Survey și Borgå ar dori să investigheze. Cu izotopi stabili ca markeri dietetici, este posibil să spunem ceva despre nivelul trofic al animalelor în raport unul cu celălalt, dar nu și cu privire la compoziția exactă a dietei.

Profesorul Borgå subliniază, de asemenea, că valorile prag care sunt folosite pentru a analiza efectele potențiale asupra sănătății poluanților sunt definite în primul rând din experimente pe șobolani și șoareci sau, în cel mai bun caz, extrapolare de la alte mamifere marine. Dar este dificil să se compare efectele asupra sănătății ale poluanților între diferite specii, astfel încât cercetătorii doresc acum să întreprindă un nou studiu în care efectele dăunătoare reale ale poluanților pot fi măsurate în cadrul balenelor.

„Planificăm, de asemenea, un studiu care utilizează izotopi stabili în dinți de la balenele ucigașe. Acest lucru se datorează faptului că dinții pot reflecta ceea ce au consumat balenele ucigașe de-a lungul întregii lor vieți. pentru bărbați, iar femelele pot avea vârsta cuprinsă între 70 și peste 100 de ani! Prin urmare, aceste studii ne pot oferi o impresie bună despre schimbarea preferințelor alimentare în populație de-a lungul timpului ", spune Borgå.

„Această cercetare este valoroasă, deoarece balenele ucigașe pot trăi mult timp, iar acești poluanți se acumulează în grăsime de-a lungul vieții. Acest lucru înseamnă că balenele ucigașe pot fi folosite ca specie„ indicator ”, atât pentru starea oceanului, cât și pentru identificarea care poluanți se pot acumula și care au potențialul de a provoca daune ", spune Andvik.

Clare Andvik a fost primul autor al noului articol științific, pe care l-a scris în colaborare cu Borgå și alți patru cercetători. Articolul se bazează pe teza de master Andvik care a fost finalizată în 2019 și i-a câștigat premiul Universității din Oslo pentru cea mai bună teză de master legată de obiectivele de durabilitate ale ONU. Articolul este, de asemenea, o parte a Dr. Evei Jourdain Dr. Philos, care a fost livrat către UiO în primăvara anului 2020.

Teza de masterat a condus la o colaborare mai strânsă între UiO, NMBU și Norwegian Orca Survey. Cercetătorii colaborează acum la un nou proiect finanțat de programul Arctic 2030 al Departamentului Climă și Mediu. Obiectivul cercetării este analizarea nivelurilor de poluanți la balenele care s-au blocat de-a lungul coastei norvegiene în ultimii ani. Rezultatele acestui studiu vor apărea în curând.

Mai multe informatii: Clare Andvik și colab. Pradă focilor împinge balenele ucigașe din Norvegia peste pragurile de efecte de poluare, Rapoarte științifice (2020). DOI: 10.1038/s41598-020-68659-y

Eve Jourdain și colab. Nișa izotopică diferă între balenele ucigașe (Orcinus orca) care consumă pești (Orcinus orca) în nordul Norvegiei, Ecologie și evoluție (2020). DOI: 10.1002/ece3.6182