Пищевые сети определяют судьбу загрязнения ртутью в реке Колорадо, Гранд-Каньон

Новое исследование, опубликованное в Science Advances, показало, что в экосистеме реки Колорадо в районе Гранд-Каньона судьбу ртути определяют два вида, численность которых меняется из-за паводков. Работа стала одной из первых, объединивших экотоксикологию и экологию экосистем для отслеживания потоков ртути через водные пищевые сети и её переноса на сушу.

Ртуть — глобальный загрязнитель, а в органической форме — мощный нейротоксин, опасный для людей и дикой природы. Хотя накопление ртути в организмах и её усиление по пищевой цепи хорошо изучено, менее понятны пути её переноса к высшим хищникам (рыбам, птицам) и то, как эти пути меняются после крупных нарушений, например, наводнений. Исследователи объединили данные о концентрации ртути в водных организмах с детально изученными пищевыми сетями на шести участках реки протяжённостью 225 миль ниже плотины Глен-Каньон. Отбор проб проводился сезонно в течение двух лет.

Ключевую роль в переносе ртути играли личинки мошек (blackflies) и инвазивные новозеландские улитки (Potamopyrgus antipodarum). Водоросли и детрит были источником 80% ртути, поступающей к беспозвоночным. Вблизи плотины доминировали улитки, которых не могут переварить радужная форель, поэтому ртуть в них не поднималась по пищевой цепи, а оставалась в реке. Личинки мошек были источником 56–80% ртути, поступающей к рыбам, так как являются их предпочитаемой добычей. Взрослые мошки, вылетая из воды, переносят ртуть в наземные пищевые сети, подвергая риску птиц и летучих мышей. Количество переносимой на сушу ртути зависело от численности рыб: где они съедали почти 100% личинок, перенос был минимален.

Запланированный сброс воды с плотины (паводок) на второй год исследования резко изменил ситуацию на участках у плотины: он смыл множество улиток и вызвал вспышку численности мошек. В результате больше ртути стало поступать к форели, а поскольку рыбы съедали почти всех личинок, перенос ртути на сушу взрослыми насекомыми почти прекратился. В более сложных пищевых сетях ниже по течению паводок не оказал такого значительного влияния на пути ртути.

Как отмечают авторы, дамбы и инвазивные виды распространены в реках по всему миру, и их взаимодействие, как показало исследование, сильно влияет на судьбу загрязнителей. Понимание факторов, контролирующих движение ртути через пищевые сети (таких как черты видов, численность популяций и нарушения), может помочь в защите экосистем, уязвимых к ртутному загрязнению.