1962年，環保人士兼作家雷切爾卡森出版了《寂靜的春天》，警告世人農藥滴滴涕（DDT）的危害。她的作品引起了人們對該物質對鳥類（尤其是白頭鷹）生殖危害的關注，並激發了廣泛的環保行動。

西南極半島的企鵝正在幫助羅格斯大學的研究人員追蹤地球上最偏遠地區之一的汞污染。圖片來源：約翰·雷因費爾德

六十年後，羅格斯大學新不倫瑞克分校的研究人員正在研究另一種全球污染物，並將其與卡森揭露的危機進行比較。這次，研究的重點是汞，而警訊來自棲息在南極半島偏遠地區的企鵝。

「汞與滴滴涕有相似之處，」羅格斯大學環境與生物科學學院環境科學系教授約翰‧雷因費爾德(John Reinfelder) 說。雷因費爾德也是《整體環境科學》雜誌上發表的一項研究的合著者，該研究對這些不會飛的水鳥體內的汞含量進行了檢測。

「20世紀60年代，我們在一些偏遠地區發現了DDT，這些地方此前並未使用過這種物質，」雷因費爾德說。 「如今汞的情況也類似。南大洋附近沒有人類污染源，但由於汞通過大氣的長距離輸送，有可能在企鵝體內積累。”

汞是一種危險的神經毒素，會在水生和陸生食物中生物累積。食魚動物受污染的風險最高。長期接觸汞會影響生殖系統，並可能導致神經系統問題，例如嗜睡和虛弱。高劑量汞會致命。

為了評估汞的地理範圍並為南極企鵝體內的汞含量建立新的基線，Reinfelder 和羅格斯大學新不倫瑞克分校環境科學系博士後研究員兼主要作者Philip Sontag 分析了從西南極半島安弗斯島附近的繁殖地採集的成年企鵝羽毛。

2010-11年繁殖季，蒙大拿州謝裡登極地海洋研究小組首席研究員威廉·R·弗雷澤採集了三種企鵝——阿德利企鵝、巴布亞企鵝和帽帶企鵝——的羽毛。由於農業安全預防措施，這些樣本直到最近才被送往美國進行分析。

除了汞之外，羅格斯大學的研究人員還測量了樣本中碳-13同位素（用於示踪覓食位置）和氮-15同位素（用於示踪食物鏈位置）的比例，這有助於確定整個南大洋企鵝體內汞的來源。他們還評估了西南極半島磷蝦（南極企鵝最喜歡的食物）的大小分佈。

企鵝聚集在西南極半島的冰凍海岸。圖片來源：約翰·雷因費爾德

結合這些數據集，研究人員發現了汞累積的重要變化。他們寫道，阿德利企鵝和巴布亞企鵝的汞含量「是迄今為止在南大洋觀測到的所有企鵝物種中最低的」。然而，帽帶企鵝的汞含量「明顯較高」。

桑塔格表示，這種差異很可能是因為帽帶企鵝的進食模式與其他研究物種不同。在非繁殖期的冬季，帽帶企鵝會遷移到更北的低緯度地區，在那裡，它們和其他企鵝累積的汞濃度比生活在南方的企鵝更高。覓食地點（碳-13）與企鵝羽毛中汞含量之間的密切關係證實了這一結論，這也是首次表明碳-13（而非氮-15）最能解釋整個南大洋企鵝體內汞濃度的研究。

賴因費爾德說，這些發現所提供的細節有助於全球繪製海洋動物汞污染地圖。

「在這項研究之前，我們並不知道遷徙到更北地區的企鵝接觸到的汞更多，」他說。 “這些數據不僅讓我們能夠了解汞的積累，還能讓我們更廣泛地了解企鵝的生態環境。”

近幾十年來，汞污染的來源發生了變化。多年來，空氣中的汞作為燃煤發電廠的副產品進入大氣。

減少汞污染的努力——尤其是2013年140個國家通過的《水俁公約》  ——有助於降低汞向環境的排放。麻省理工學院研究人員在2024年進行的一項研究發現，2005年至2020年間，大氣中的汞含量下降了約10%。燃煤電廠的關閉是這一下降趨勢的一部分。

但其他來源，例如發展中國家的小規模金礦開採，仍持續將這種毒素排放到環境中。礦工們使用元素汞從礦石中提取黃金，每年產生超過1000噸的汞尾礦和汞蒸氣。

萊因費爾德表示，這項研究簡要介紹了攝食模式如何影響企鵝的健康以及汞污染如何在世界海洋中循環。

「就像20世紀60年代的滴滴涕（DDT）一樣，如今科學界的重點是監測汞，」他說。 “我們會看到人類和動物食用的魚類中汞含量下降嗎？這才是希望。”

編譯自/ scitechdaily