Blåfenad tonfisk, en långlivad migrerande art som ackumulerar kvicksilver när den åldras, kan användas som en global barometer för tungmetallen och risken för havets liv och människors hälsa, enligt en studie av Rutgers och andra institutioner.

Studien visas i tidskriften PNAS .

Blåfenad tonfisk, en av de största och snabbaste fiskarterna på jorden, är spridda över hela världens hav, men överfiske på grund av konsumenternas efterfrågan har kraftigt utarmat deras bestånd. De har också höga koncentrationer av neurotoxiskt metylkvicksilver i sina muskelvävnader, som ökar med åldern. Metylkvicksilver är den form av kvicksilver som biomagnifierar i vattenlevande näringsnät, vilket resulterar i neurotoxiska koncentrationer i blåfenad tonfisk som ofta överstiger säkra nivåer för mänsklig konsumtion. Men hur kvicksilverackumuleringen varierar bland blåfenad tonfisk som distribueras runt om i världen är inte väl förstått.

Olika arter av tonfisk har föreslagits som bioindikatorer på förändringar i havets kvicksilverföroreningar, men direkta jämförelser av kvicksilverkoncentrationer i fiskvävnader över rum och tid är svåra eftersom förutom taxonomiska skillnader, kvicksilverhalterna i havsfiskar påverkas av ålder, storlek, position i näringsväven och bytestyp och överflöd, som varierar beroende på lokala och globala miljöförhållanden.

För att ta itu med sådana problem och tillhandahålla en standardmässig jämförelsegrund för kvicksilverföroreningar över världshaven, forskarna jämförde förändringar i muskelkvicksilverkoncentrationen bland arter av blåfenad tonfisk från fyra olika havsbassänger. Det finns tre arter av blåfenad:Atlanten (den största och mest hotade), Stilla havet, och södra. De flesta fångsterna av atlantisk blåfenad tonfisk kommer från Medelhavet, som är det viktigaste fisket efter blåfenad tonfisk i världen.

Efter en uttömmande genomgång av tidigare studier och kvicksilveranalys i muskelvävnadsprover från 1998 till 2019, forskarna fann att kvicksilverackumuleringen i blåfenad tonfisk är högst i Medelhavet och minskar i norra Stilla havet, Indiska oceanen och norra Atlanten. Dessutom, kvicksilverackumuleringshastigheten ökar i proportion till koncentrationerna av metylkvicksilver i regionalt havsvatten och djurplankton, kopplar ansamling av metylkvicksilver i blåfenad tonfisk till biotillgängligheten av metylkvicksilver vid basen av varje delbassängs näringsnät.

Observerade globala mönster motsvarar nivåerna av kvicksilver i varje havsområde – Medelhavet, norra Stilla havet och Indiska oceanen är föremål för naturliga processer som kvicksilver som läcker från stenar och mänsklig förorening från metallbrytning, smältning och förbränning av fossila bränslen, medan norra Atlanten är mindre så. Kvicksilverackumuleringshastigheter i blåfenad tonfisk som ett globalt föroreningsindex återspeglar naturliga och mänskliga källor och global cirkulation av djuphavsströmmar som drivs av skillnader i vattnets densitet, som styrs av temperatur och salthalt, fann forskarna.

"Vår studie visar att kvicksilverackumuleringshastigheter i blåfenad tonfisk kan användas som ett globalt föroreningsindex som kan avslöja mönster av kvicksilverföroreningar och biotillgänglighet i haven, naturliga och mänskliga utsläpp och regionala miljöegenskaper, " sa en av studiens seniorförfattare John Reinfelder, en professor vid institutionen för miljövetenskaper vid Rutgers University-New Brunswick vars forskning fokuserar på biogeokemi av kemiska element i marina och sötvattensekosystem. "Övergripande, kvicksilverackumuleringshastigheter ger ett sätt att jämföra kvicksilverets biotillgänglighet bland geografiskt distinkta populationer av havsfiskar på övre trofisk nivå över havets underbassänger, att undersöka trofisk dynamik hos kvicksilver i marina näringsnät och att förbättra folkhälsoriskbedömningar av kvicksilverexponering från skaldjur."

Studien genomfördes i samarbete med forskare från National Taiwan University och University of California, Santa Cruz.