我们过去的毒素仍然威胁着虎鲸的未来

美国环保局在 40 年前就禁止了多氯联苯(PCBs),但它们并没有消失。
A baby killer whale leaps over its mother killer whale.
虎鲸在其脂肪中会积累有毒化学物质。 Pixabay

一种已禁 30 多年的化学品家族仍然让全球的虎鲸难以生育。

事实上,根据上个月发表在《科学》杂志上的一项研究,全球一半的虎鲸种群可能因为接触多氯联苯(PCB)污染而在未来一个世纪内崩溃。

“我总是惊讶于我们还在谈论这些旧污染物,而这些污染物仍然是我们随处可见的浓度最高的物质,”加拿大政府水生污染物研究司的研究员 Magali Houde 说道,她并未参与这项新研究。

Houde 表示,PCBs 污染不是虎鲸面临的唯一问题——水下噪音、过度捕捞以及其他多种复杂的污染物也给鲸鱼种群带来了压力。但新研究的合著者、奥胡斯大学的博士后研究员 Jean-Pierre Desforges 表示,这些鲸鱼体内的 PCBs 浓度高于任何其他哺乳动物物种。

PCBs 是一整套由碳、氢和氯原子构成的人造化学品。由于它们是脂溶性的,PCBs 会在生物体内积累,而不是随着废物排出。浮游生物和小鱼将 PCBs 储存在它们的脂肪中,当大型鱼类、海豹和海鸟吃掉这些小型猎物时,它们自身也开始储存所有这些 PCBs。这种生物放大过程意味着像虎鲸这样的顶级捕食者会随着时间的推移积累非常高水平的毒素。

Desforges 表示,生活在有 PCBs 生产和使用历史的地区,如美国、英国或日本的虎鲸,其脂肪中的 PCBs 水平往往更高。饮食也起着作用。Desforges 说,主要以海豹等大型海洋哺乳动物为食的虎鲸群体,其 PCBs 水平要高于主要以鱼类为食的虎鲸群体。

PCBs 水平较高的虎鲸会遭受明显的健康影响。伦敦动物学会的野生动物种群兽医专家、该研究的合著者 Paul Jepson 表示,在没有化学干扰的情况下,健康的雌性虎鲸大约每三年才能产下一头幼崽,产卵期大约在 15 岁到 30 或 40 岁之间。但 Desforges 解释说,PCBs 会干扰生殖激素并抑制免疫系统,这使得生育更加困难,并且更容易生病。由于海洋哺乳动物的母乳脂肪含量很高,母虎鲸也会将高剂量的毒素直接传递给它们的幼崽。

为了评估这对虎鲸的整体影响,Desforges、Jepson 和其他合著者收集了来自全球 350 只虎鲸的现有研究的脂肪数据,并将每个种群根据 PCBs 暴露水平分为几组,从每公斤脂肪 1 毫克到 40 毫克以上。他们将不同种群的暴露水平与 PCBs 毒性进行了比较,以确定对繁殖和免疫系统抑制的估计影响。

然后,圣安德鲁斯大学的研究人员将这些数据输入模型,分析了不同虎鲸种群的预期增长或下降。研究人员一致发现,PCBs 暴露水平较高的鲸鱼种群面临着更严重的预期种群下降。在英国、直布罗陀海峡、夏威夷、巴西、日本以及美国西北部一些地区发现的 PCBs 暴露水平最高的虎鲸群体,在未来一个世纪将面临接近局部灭绝的种群下降。

为了量化全球种群风险,科学家们随后利用这些种群轨迹来计算最可能的人口年增长率。19 个鲸鱼种群中有 10 个在未来一个世纪内几乎没有增长,这意味着 PCBs 可能严重影响全球一半以上虎鲸种群的未来增长。

在约 50 年的时间里,PCBs 被用于油漆、塑料、橡胶、染料、颜料、无碳复写纸、电气设备等。到 20 世纪 70 年代,出现了将这些化学物质与人类和动物癌症以及其他一系列健康问题联系起来的证据。美国于 1979 年禁止生产 PCBs。欧洲紧随其后于 1985 年禁止,截至 2012 年 3 月,已有至少 176 个国家通过了《斯德哥尔摩公约》,禁止 PCBs 和其他 21 种危险化学品。

我们可能不再生产 PCBs,但这些化学物质会在环境中存在很多年。Houde 说,一些 PCBs 会被扬到空中,而另一些则溶解在水中,进入河流、河口和海洋。虽然 PCBs 污染在历史上生产和使用 PCBs 的地区更严重,但这些化学物质的少量已通过风和洋流到达北极和南极。

Jepson 表示,为了保护未来的虎鲸,更多的国家需要效仿美国的“超级基金”计划。美国在 1929 年至 1979 年间生产了 100 万至 150 万吨 PCBs 的 50%,但如今其环境 PCBs 水平远低于欧洲。这在很大程度上归功于对受污染场地的积极清理,以防止更多 PCBs 进入生态系统,而一旦进入生态系统,就更难处理了。

但我们似乎离这种主动的解决方案还有一段距离。《斯德哥尔摩公约》规定各国最迟在 2025 年识别出所有 PCBs 设备和材料,并最迟在 2028 年销毁所有这些产品。联合国 2016 年的一项评估估计,全球 83% 的 PCBs 产品仍在等待销毁。

与此同时,Jepson 说,将特定的虎鲸种群列为受威胁或濒危会有所帮助。从技术上讲,所有虎鲸都属于同一个物种,即虎鲸。Jepson 说,科学家们正在争论是否应该将这些鲸鱼重新分类为亚种,这样做将更容易保护污染更严重地区的种群。Jepson 说,法律保护可以促使各国清理其 PCBs 并更积极地保护鲸鱼。但科学家们距离解决亚种争论还有很长的路要走。

Desforges 和 Jepson 希望这项研究能帮助人们认识到 PCBs 问题远未解决,并激励各国采取行动。目前,Jepson 对并非所有虎鲸种群都受到 PCBs 威胁这一点感到欣慰。

Jepson 说:“如果我们失去了 50% 的虎鲸,还有另外 50% 的虎鲸最终可以重建其他种群。它们是一个非常有弹性的物种。”

 

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