Végzetes étrend A menüben fókákkal ellátott norvég gyilkos bálnák erősen szennyezettek
írta Bjarne Røsjø | UiO | Oslo | 2020. szeptember 7
A norvég tengerparton élő gyilkos bálnákat régóta halevőnek tartják. De az új eredmények azt mutatják, hogy egyesek fókákkal is táplálkoznak - és nagy mennyiségű veszélyes szennyező anyagot halmoznak fel.
RØSJØ BJARNE
A gyilkos bálnák az élelmiszerlánc tetején vannak. Tehát nem meglepő, hogy az Atlanti-óceán déli részén és a Földközi-tengeren végzett gyilkos bálnákon végzett vizsgálatok azt mutatták, hogy buborékjaik magas szintű PCB-ket tartalmaznak. Eddig azt feltételezték, hogy a norvég tengerparton élő gyilkos bálnák egészségesek és lényegesen kevésbé szennyezettek ezekkel a szennyező anyagokkal. Ez az értékelés 2002-es tanulmányokon alapul. A tudósok kilenc norvég gyilkos bálnából vettek mintát, és alacsonyabb szennyező anyagszintet találtak, mint más populációkban.
Most egy új tanulmány kimutatta, hogy néhány norvég gyilkos bálna is fókát fogyaszt. Ezek a bálnák erősen szennyezettek. A buborékosító PCB-koncentrációja négyszer nagyobb, mint más, csak halat fogyasztó gyilkos bálnáknál. A higanykoncentráció a bőrben szintén kétszer olyan magas.
Egészségügyi hatások kockázata
„Megállapítottuk, hogy az összes általunk vizsgált fókafogyasztó szervezetében olyan magas volt a szennyezőanyag-szint, hogy túllépték az egészségügyi hatások kockázatának küszöbértékét. Ez együtt jár az immunrendszer károsodásának, a hormonális rendellenességek és a csökkent reproduktív képesség kockázatával. Két gyilkos bálnában a szennyező anyag koncentrációja meghaladta a még magasabb küszöbértékeket, így az egészségügyi kockázat még nagyobb ”- mondja Clare Andvik kutató az Oslói Egyetem Biológiai Tanszékéről (IBV).
„Az összes fókát fogyasztó gyilkos bálna meghaladta az egészségre gyakorolt kockázatok első küszöbértékét, amely 10 mikrogramm PCB/g lipidtömeg. Összehasonlításképpen: a halevő orkáknak csak 40% -a haladta meg ezt a határértéket. ”- mondja Katrine Borgå, az IBV professzora.
Borgå a norvég gyilkos bálnák első szennyezőanyag-vizsgálatának projektmenedzsere volt 2002 óta. A diplomamunkája kidolgozása során Clare Andvik irányítását végezte. Kutatásaik eredményeit a Scientific Reports cikkében tették közzé. A kutatók más, újszerű szennyező anyagokat is kerestek a gyilkos bálnákban, például brómozott égésgátlókat.
„Megtaláltuk ezeket a szennyező anyagokat is, annak ellenére, hogy a szint alacsony volt. Nincsenek egészségügyi hatásküszöbök ezekre az újabb szennyezőkre vonatkozóan ”- mondja Borgå.
A korábban feltételezettnél nagyobb kockázattal
„A kutatás fő célja a gyilkos bálna habrétegében lévő PCB-tartalom és a bőr higanytartalmának mérése, valamint a fókák és a halevő állatok tartalmának összehasonlítása volt. Mivel a norvég gyilkos bálnák olyan fókákat is fogyasztanak, amelyek magasabb trofikus szintet foglalnak el, a szennyezés sokkal nagyobb kockázatot jelent, mint azt korábban gondolták ”- mondja Clare Andvik.
A trofikus szint egy olyan kifejezés, amelyet a kutatók annak leírására használnak, ahol különböző fajok találhatók az élelmiszerláncban. Az első trofikus szint az úgynevezett "őstermelőkből", például növényekből vagy algákból áll, amelyek fotoszintézist használnak a takarmányozáshoz. Az óceánban az algákat, a fitoplanktont és a cianobaktériumokat zooplankton és más növényevők fogyasztják, amelyek így a második trófikus szinten vannak. A hering elsősorban apró rákféléket fogyaszt, ezért a harmadik számú trófikus szinten van, míg a heringet és más halakat fogyasztó gyilkos bálnák a negyedik trofikus szinten vannak.
De a fókák halat is fogyasztanak, és ennek következményei vannak a fókát fogyasztó orkákra. A vizsgált szennyező anyagok perzisztensek és biológiailag felhalmozódhatnak az organizmusokban, így az élelmi lánc magasan magas trofikus szinten található organizmusok általában sokkal magasabb szennyező anyagokat tartalmaznak, mint a táplálékláncban lejjebb lévő szervezetek.
„Ebben az esetben arra számítottunk volna, hogy a fókatevő gyilkos bálnák körülbelül tízszer annyi szennyező anyagot tartalmaznak, mint a halevők. De ez csak akkor érvényes, ha csak fókákat esznek. Ehelyett azt látjuk, hogy a fókat fogyasztóknak négyszer több volt a szennyező anyaguk. Ez arra utal, hogy a fókaevők is sok halat esznek. A halevők viszont valójában csak halat esznek ”- mondja Borgå.
A kutatók elsőként mérik meg a higanyt a gyilkos bálnák bőrében. „Megvizsgáltuk a higanytartalmat a bőrben és a PCB-t ugyanazon állatok szalonnájában. Magas korrelációt találtunk az értékek között, vagyis a magas PCB-szintű bálnákban is magas volt a higanyszint. Ez fontos megállapítás, mert könnyebb a bőrmintákat venni, mint a szalonnát. Csak a bőr külső rétegének apró mintájára van szükségünk, miközben a buborékbiopsziát nehézkesebb elvégezni ”- magyarázza Borgå.
Gyilkos bálnák heringre vadásznak
Ez a történet akkor kezdődött, amikor Eve Jourdain francia tengerbiológus 2013-ban Andenesbe, Vesterålenbe költözött, hogy természettudósként dolgozzon a bálnaőr hajókon. A helyiek elmondták neki, hogy az orkákat csak télen lehetett látni, amikor a bálnák követték azt a hatalmas heringfolyást, amely a téli hónapokban Észak-Norvégia fjordjaiban menedéket keres. Gyilkos bálnák százai gyűlhetnek össze, hogy heringet tápláljanak. Speciális vadászati technikát alkalmaznak, amelynek során a halakat szoros gömbbé tömörítik úgy, hogy körülöttük úsznak, mielőtt erőteljes fluke-ütéssel eszméletüket vesztik.
2015-ben Eve Jourdain és társa, Richard Karoliussen megalapította a norvég Orca Survey nonprofit kutatóintézetet. Hamarosan felfedezték, hogy az Andenes környéki óceánokban gyilkos bálnák találhatók egész évben, és nem csak télen. Megfigyelték azt is, hogy néhány gyilkos bálna fókára vadászott.
Az Egyesült Királyságból származó Clare Andvik 2014-ben Norvégiába költözött, hogy a bálnák iránti fő érdeklődésével biológiát tanuljon. 2016-ban felvette a kapcsolatot a norvég Orca Survey-vel, és megkérdezte, hogy önként jelentkezhet-e velük a nyár folyamán. Tárt karokkal fogadták. A nyár folyamán Andvik megtudta, hogy a norvég Orca-Survey szövetmintákat tervez venni a bálnáktól. Ez jól sikerült, mert fontolóra vette ennek az anyagnak a felhasználását a toxikológiai mesterdolgozatban. Kapcsolatba került Katrine Borgåval, akinek több évtizedes tapasztalata volt hasonló kutatásokban. Clare Andvikot Borgås felügyelete alatt Masters hallgatónak fogadták el. A norvég Környezet- és Élettudományi Egyetem NMBU és a NIVA Norvég Vízi Kutató Intézet kutatóit is meghívták egy interdiszciplináris álomcsapat összeállítására.
Megfigyelések és izotópelemzés
A norvég Orca Survey kutatói megfigyelték a gyilkos bálnákat, amelyek halat és fókát egyaránt fogyasztanak, és mindkét csoportból szövetmintákat próbáltak megszerezni. A megfigyelések mellett az Oslói Egyetem kutatói a bőr stabil izotópszintjét elemezték. Ez a vizsgálat információt nyújt a táplálkozásról. Az izotóp elemzés megerősítette a két táplálékcsoportot, és információt szerzett arról, hogy a gyilkos bálnák milyen gyakran esznek fókákat.
„Elemeztük a PCB-szintet hét fókás és 24 halevőben és higanyban tíz fókás és 28 halevőben. Azért elemeztünk több bálnát higanyra, mint PCB-re, mert könnyebb jó bőrmintákat szerezni, mint buborékos mintákat ”- mondja Borgå.
A szövetminták gyilkos bálnákból való megszerzése valóban kihívást jelent!
"Sok órát töltöttünk a csónakban. Jó adag szerencsére van szüksége nemcsak ahhoz, hogy megtalálja a gyilkos bálnacsoportot, hanem ahhoz is, hogy elég közel kerüljön a mintavételhez. Szerencsére Richard Karoliussen rendkívül tehetséges abban, hogy gyilkos bálnákat találjon és kormányozza a csónakot, hogy a bálnákat ne zavarják. Így gyakran elég közel tudtunk kerülni a mintavételhez. Biopsziás mintákat veszünk egy speciálisan gyártott nyíl segítségével, amelyet egy légpuska típusából lőttünk. A gyilkos bálnák nem reagálnak erősen, ha eltalálja őket a nyíl. Hasonló módon viselkednek, mint ahogyan az emberek reagálnának egy rovarcsípésre ”- magyarázza Andvik.
Vicces tény! Amikor a kutatók összehasonlították a gyilkos bálnák ma megfigyelt fotóit az előző fotókkal, azt találták, hogy a fókák evőinek egy részét a fókák evésében is látták a 80-as évek végén! A norvég Orca Survey az évek során más tudósokkal dolgozott össze egy átfogó katalógust az egyes gyilkos bálnák képeiről, hogy a bálnák hosszú ideig azonosíthatók legyenek.
Tartósan szennyező anyagok
Borgå professzor rámutat, hogy a PCB olyan szennyező anyag, amelyet Norvégiában 1980 óta tiltottak be, és sok más országban régóta szabályozzák. Ennek ellenére a kutatók magas értékeket találnak, amikor állatokat vizsgálnak az Északi-sarkvidéken és a norvég part mentén.
„A tanulmány különlegessége, hogy alacsonyabb PCB-szintre számítottunk, mint az első mintavétel 2002-ben. De ennek az ellenkezőjét találtuk! Míg a halevő értékek némileg csökkentek ebben a 18 évben, a fókaevők értéke magasabb, mint az első alkalommal ”- mondja Borgå.
Ez azt mutatja, hogy a tilalom előtt hatalmas mennyiségű PCB-t használtak a világon. Ezek olyan kitartóak, hogy hosszú időbe telik, amíg lebomlanak a környezetben.
A kutatás folytatódik
A világ többi részén végzett gyilkos bálnák tintahalat, tőkehalat, sugarakat és cápákat ehetnek, az orkák pedig még nagyobb bálnákat is megtámadhatnak. De a norvég tengerpart mellett úgy tűnik, hogy a hal és a fókák az étrend fő összetevői.
A Polar Intézet becslése szerint a Norvég-tenger és a Barents-tenger összes gyilkos bálája körülbelül 3000 egyedre tehető, de még mindig nem világos, hogy közülük hányan fognak fókát fogyasztani. Ezt szeretné megvizsgálni a norvég Orca-Survey és a Borgå. Stabil izotópokkal, mint élelmiszerjelzőkkel lehet mondani valamit az állatok egymáshoz viszonyított trofikus szintjéről, de nem az élelmiszer pontos összetételéről.
Borgå professzor azt is hangsúlyozza, hogy a szennyező anyagok lehetséges egészségügyi hatásainak elemzéséhez használt határértékeket elsősorban patkányokon és egereken végzett kísérletekből, vagy a legjobb esetben más tengeri emlősökből történő extrapolációból határozzák meg. Nehéz azonban összehasonlítani a szennyező anyagok egészségügyi hatásait fajonként. Ezért a kutatók most egy új vizsgálatot akarnak elvégezni, amelyben meg lehet mérni a szennyező anyagok tényleges káros hatásait ezeken a bálnákon.
„Tervezzük a gyilkos bálnafogakban található stabil izotópok vizsgálatát is. Ez megmutatná, mit ettek az orkák egész életükben. A gyilkos bálnák nagyon megöregedhetnek: a férfiak átlagos várható élettartama 30-50 év, a nőstények pedig 70 és 100 év közötti életkorig élhetnek! Ezek a tanulmányok tehát jó képet adhatnak arról, hogyan változnak az idő múlásával a lakosság táplálkozási preferenciái ”- mondja Borgå.
„Ez a kutatás azért fontos, mert a gyilkos bálnák sokáig élhetnek, és ezek a szennyező anyagok életük során felhalmozódnak a buborékban. Ez azt jelenti, hogy a gyilkos bálnák az óceán állapotának „indikátor” fajaként használhatók. Megmutatják azt is, hogy mely szennyezők felhalmozódhatnak és kárt okozhatnak ”- mondja Andvik.
Clare Andvik volt a tudományos cikk vezető szerzője, amelyet Borgåval és négy másik kutatóval együttműködve írt. A cikk Andvik 2019-ben elkészült diplomamunkáján alapul. Az Oslói Egyetem az ENSZ fenntarthatósági céljaival összefüggésben a legjobb diplomamunka díját adományozta neki. A kiadvány része Eve Jourdain értekezésének is, amelyet 2020 tavaszán nyújtottak be az oslói egyetemre.
A diplomamunka szorosabb együttműködéshez vezetett az UiO, az NMBU és a norvég Orca Survey között. A kutatók most együtt dolgoznak egy új projekten, amelyet a Klíma- és Környezetvédelmi Minisztérium az Arctic 2030 program finanszírozott. A kutatás középpontjában az elmúlt években a norvég tengerpart mentén rekedt bálnák szennyezettségi szintjének elemzése áll. A tanulmány eredményeit hamarosan közzétesszük.
Megvitatott szakkiadvány:
ANDVIK, C., E. JOURDAIN, A. RUUS, J. L. LYCHE, R. KAROLIUSSEN és K. BORGÅ (2020):
A fókák ragadozása a norvég gyilkos bálnákat a szennyezési hatások küszöbértéke fölé emeli.
Scientific Reports 10: 11888.
Ez Bjarne Røsjø (UiO) cikkének fordítása: „Sel-spisende spekkhoggere får i seg store mengder skadelige miljøgifter”. Az előnézeti képen egy fókatevő gyilkos bálna látható. Fotó: Norvég Orca felmérés.
Linkek a cikkre
- Katrine Borgå (UiO - Institut for biovitenskap)
- Clare Andvik (UiO - Institut for biovitenskap)
- Norvég Orca felmérés
- A norvég Orca ID katalógus
- NMBU - Norges miljø- és biovitenskapelige universitet
- NIVA - Norsk institutt for vannforskning
- Gyilkos bálna Lulu (tengeri emlős, akinek a valaha mért egyik legmagasabb a PCB-szennyezettsége) - Skóciai Nemzeti Múzeumok
Szakirodalom a témában
JEPSON, P. D., R. DEAVILLE, J. L. BARBER, À. AGUILAR, A. BORRELL, S. MURPHY, J. BARRY, A. BROWNLOW, J. BARNETT, S. BERROW, AA CUNNINGHAM, NJ DAVISON, M. TEN DOESCHATE, ESTEBAN R., FERREIRA, AD FOOTE, T. GENOV, J. GIMÉNEZ, J. LOVERIDGE, Á. LLAVONA, V. MARTIN, D. L. MAXWELL, A. PAPACHLIMITZOU, R. PENROSE, M. W. PERKINS, B. SMITH, R. DE STEPHANIS, N. TREGENZA, P. VERBORGH, A. FERNANDEZ és R. J. LAW (2016):
A PCB-szennyezés továbbra is befolyásolja az orkák és más delfinek populációit az európai vizeken.
Tudományos jelentések 6: 18573.
JOURDAIN, E., F. UGARTE, G. A. VÍKINGSSON, F. I. P. SAMARRA, S. H. FERGUSON, J. LAWSON, D. VONGRAVEN és G. DESPORTES (2019):
Észak-atlanti gyilkos bálna Orcinus orca populációk: a jelenlegi ismeretek és a természetvédelmet fenyegető veszélyek áttekintése.
Emlõs Szemle 49: 384-400.