Marin dimma ger mer än kallare temperaturer till kustområdena. Forskare vid UC Santa Cruz har upptäckt förhöjda nivåer av kvicksilver i bergslejon, den senaste indikationen på att nervgiftet bärs i dimma, avsatt på marken, och tar sig upp i näringskedjan.

Koncentrationerna av kvicksilver i pumor i Santa Cruz-bergen var tre gånger högre än lejon som lever utanför dimzonen. Liknande, Kvicksilverhalterna i lavar och rådjur var betydligt högre inne i dimbältet än utanför det.

Kvicksilvernivåer som finns i pumor närmar sig giftiga trösklar som kan äventyra reproduktion och till och med överlevnad, enligt forskarna, vars resultat visas i en artikel som är tillgänglig gratis online på www.nature.com/articles.

Leds av Peter Weiss-Penzias, en miljötoxikolog som har banat väg för studien av föroreningar i kustdimma, studien är den första som spårar den atmosfäriska källan av supertoxiskt metylkvicksilver i den markbundna näringsväven upp till ett topprovdjur.

"Lavar har inga rötter så närvaron av förhöjt metylkvicksilver i lavar måste komma från atmosfären, " sade Weiss-Penzias. "Kviksilver blir alltmer koncentrerat i organismer högre upp i näringskedjan."

Även om kvicksilvernivåer i dimma inte utgör någon hälsorisk för människor, risken för landlevande däggdjur kan vara betydande. För varje steg upp i näringskedjan, från lav till rådjur till fjälllejon, kvicksilverkoncentrationerna kan öka med minst 1, 000 gånger, sa Weiss-Penzias.

Studien inkluderade päls- och morrhårsprover från 94 kustnära bergslejon och 18 icke-kustlejon. Kvicksilverkoncentrationerna i kustproverna var i genomsnitt cirka 1, 500 delar per miljard (ppb), jämfört med nästan 500 ppb i den icke-kustnära gruppen. Minst ett studerat lejon hade kvicksilvernivåer kända för att vara giftiga för arter som mink och uttrar, och två andra hade "subletala" nivåer som minskar fertiliteten och reproduktiv framgång.

Förhöjda koncentrationer av kvicksilver utgör ett ytterligare potentiellt hot mot ett topprovdjur som redan klarar av förlust av livsmiljöer och andra risker som människor utgör, sa seniorförfattaren Chris Wilmers, en professor i miljöstudier och chef för Pumaprojektet.

"Dessa kvicksilvernivåer kan förvärra effekterna av att försöka göra det i en miljö som Santa Cruz-bergen, där det redan finns så mycket mänskligt inflytande, men vi vet inte riktigt, ", sa Wilmers. "Nivåerna kommer att vara högre om 100 år från nu, när jordens kvicksilverbudget är högre på grund av allt kol vi pumpar in i atmosfären."

Källan till dimburet kvicksilver

kvicksilver, ett naturligt förekommande element, släpps ut i miljön genom en mängd olika naturliga processer och mänskliga aktiviteter, inklusive gruv- och koleldade kraftverk. "kvicksilver är en global förorening, ", sa Weiss-Penzias. "Det som släpps ut i Kina kan påverka USA lika mycket som det som släpps ut i USA."

När atmosfäriskt kvicksilver regnar ner på haven, det omvandlas av anaeroba bakterier i djupa vatten till metylkvicksilver, den giftigaste formen av kvicksilver. Upwelling tar upp lite metylkvicksilver till ytan, där det släpps tillbaka till atmosfären och bärs av dimma. Vid höga koncentrationer, metylkvicksilver kan orsaka neurologiska skador, inklusive minnesförlust och nedsatt motorisk koordination, och det kan minska avkommans livsduglighet.

"Dimma är ett stabiliserande medium för metylkvicksilver, " sa Weiss-Penzias. "Dimma driver in i landet och regnar ner i mikrodroppar, samlas på vegetation och droppar till marken, där den långsamma bioackumuleringsprocessen börjar."

Topp rovdjur, ett internationellt fördrag, och en dimmig cykeltur

Dimma finns i kustområden som gränsar till hav, miljömässiga "hotspots" som också är hem för höga koncentrationer av människor. Weiss-Penzias är angelägen om att undersöka kvicksilverhalterna i kustnära Chile, där topprovdjuret är en ödla, medan Wilmers är nyfiken på kvicksilvernivåer i prärievargar, bobcats, och fåglar i kustområden.

"Vi måste skydda de bästa rovdjuren i miljön, " sa Weiss-Penzias. "De är nyckelstenarter. De utför ekosystemtjänster. När du ändrar en sak, det har kaskadeffekter genom systemet."

Som ett exempel på kaskadeffekter, Wilmers citerade borttagandet av vargar från många stater i östra USA, vilket resulterade i fler prärievargar, som rov på rävar som historiskt sett hade hållit gnagarpopulationen i schack. Förlusten av rävar gav till slut plats för fler gnagare, som hjälper till att överföra borrelia, sa Wilmers, vem tillade, "Lokalt, potentiellt, bergslejon håller rådjur och små rovdjur i schack, som kan minska borrelia."

Den globala ansträngningen för att skydda människor och miljö från kvicksilver inkluderar Minamatakonventionen om kvicksilver, ett internationellt fördrag som antogs 2013. Uppkallad efter en japansk stad som utsattes för en allvarlig incident av kvicksilverförgiftning, fördraget har en bred räckvidd, som omfattar hela livscykeln för kvicksilver.

"Det är viktigt för framtiden för det fördraget att förstå alla olika sätt som kvicksilver påverkar miljön, sa Weiss-Penzias.

Som atmosfärskemist, Weiss-Penzias sa att han först blev nyfiken på dimburna föroreningar för ungefär ett decennium sedan när han cyklade till jobbet. "Jag red genom denna absoluta dimstorm, med vatten som droppade av mina glasögon, och jag bara undrade, "Vad finns i det här?", mindes han. Han antog att kvicksilver skulle kunna avgasa ur havet och hamna i dimma, han samlade in prover och skickade dem till ett labb.

"Labben ringde mig, sa att de måste köra om testerna, för att de inte trodde på siffrorna, sa Weiss-Penzias.