Dans l'Arctique canadien, un mystère a troublé les scientifiques et les communautés locales pendant des décennies :pourquoi les animaux marins de l'ouest de l'Arctique ont-ils des niveaux de mercure plus élevés que ceux de l'est ?

La tendance est observée dans tout le réseau trophique, du minuscule zooplancton qui dérive le long des courants océaniques aux grands mammifères comme les ours polaires.

C'est important parce que le mercure est un contaminant de préoccupation mondiale et que les communautés du Nord dépendent de l'océan pour se nourrir. Le mercure peut causer des problèmes de reproduction chez certains animaux, de graves dommages neurologiques chez l'homme et entravent le développement des nourrissons.

Des études antérieures avaient tenté d'expliquer la différence est-ouest en examinant d'où venait le mercure qui se retrouve dans l'océan. Mais notre nouvelle étude montre que la réponse à ce mystère se trouve dans l'océan lui-même.

Un équilibre délicat

Dans l'Arctique, mammifères marins tels que les ours polaires, les bélugas et les phoques sont une partie importante de la chasse traditionnelle de subsistance et de la culture des peuples autochtones du Nord.

Alors que les communautés arctiques subissent de plein fouet l'impact du changement climatique et de l'industrialisation mondiale, les niveaux élevés de contaminants, en particulier le mercure, trouvés chez ces animaux - et chez les humains - a reçu beaucoup d'attention.

Souvent, les mères et les femmes autochtones du Nord en âge de procréer ont des niveaux de mercure dans le sang qui dépassent la limite de sécurité. Maintenir les avantages nutritionnels et culturels de la nourriture traditionnelle marine, comme le phoque et la baleine, tout en atténuant les risques potentiels pour la santé du mercure est devenu un défi majeur pour les peuples autochtones de l'Arctique.

Sources ou processus ?

Des recherches antérieures ont suggéré que les animaux marins de l'ouest de l'Arctique canadien contiennent plus de mercure parce que la région reçoit plus de mercure de diverses sources, y compris les émissions atmosphériques de l'Asie orientale, les débits fluviaux des grands bassins hydrographiques comme le Mackenzie et l'érosion côtière et le dégel du pergélisol.

Cependant, le mercure de toutes ces sources existe presque exclusivement sous sa forme inorganique, sous forme de vapeur de mercure et de mercure lié aux particules de poussière, par exemple.

Une fois dans l'océan, cependant, une partie du mercure inorganique peut être convertie en une forme organique, appelé méthylmercure. Non seulement le méthylmercure est absorbé plus efficacement par le plancton et d'autres micro-organismes, mais ça peut s'accumuler, ou bioaccumuler, dans les organismes lorsqu'il se déplace le long du réseau trophique par un processus connu sous le nom de bioamplification. Comme il le fait, il a tendance à faire plus de mal aux poissons prédateurs, oiseaux et mammifères.

Depuis plus d'une décennie, les scientifiques ont soupçonné que le facteur le plus important contrôlant les niveaux de mercure chez les animaux marins de l'Arctique n'est pas d'où vient le mercure (sources), mais, plutôt la conversion du mercure inorganique en méthylmercure dans l'océan (processus). Maintenant, nous avons la réponse.

Profil de l'océan

Au cours de l'été 2015, nous avons rejoint une expédition dans l'Arctique canadien dirigée par ArcticNet, un réseau de recherche canadien dédié à l'étude de l'Arctique en mutation, en collaboration avec le programme Canadian Arctic GEOTRACES, étudier les schémas de distribution du mercure avec d'autres éléments traces.

Nous avons passé huit semaines à vivre à bord d'un brise-glace, le NGCC Amundsen, où nous avons analysé des échantillons d'eau de mer prélevés à différentes profondeurs le long d'un 5, Transect de 200 kilomètres qui a commencé dans la mer du Labrador dans l'océan Atlantique Nord, a transité par l'archipel arctique canadien et s'est poursuivi jusqu'à la mer de Beaufort et le bassin Canada à l'ouest.

Nos résultats ont révélé que les concentrations de mercure total – mercure inorganique plus méthylmercure – sont généralement inférieur dans l'ouest de l'Arctique canadien que dans l'est. Cela va à l'encontre des tendances du mercure observées chez les animaux marins.

Niveaux de compréhension

Méthylmercure, d'autre part, présente des schémas de distribution très révélateurs :sa concentration est la plus faible à la surface de la mer, augmente jusqu'à un maximum à des profondeurs comprises entre 100 et 300 mètres, puis décroît vers le fond de l'océan.

Ce modèle, où une couche océanique sous la surface est enrichie en méthylmercure, a été observé dans d'autres océans. Ce qui rend notre découverte différente, c'est que la « couche enrichie en méthylmercure » dans l'Arctique se trouve à des profondeurs beaucoup plus faibles qu'ailleurs.

Nous avons également constaté que la concentration maximale de méthylmercure dans la couche enrichie de l'Arctique canadien est la plus élevée à l'ouest et la plus faible à l'est, reflétant la tendance du mercure chez les animaux marins.

La faible profondeur de la couche enrichie en méthylmercure est importante, car il se trouve dans l'habitat du zooplancton et d'autres organismes près du bas de la chaîne alimentaire. Cela permet au méthylmercure d'être facilement absorbé par ces animaux, et subséquemment bioamplifiés chez les mammifères.

Nous pensons donc avoir résolu le mystère :les niveaux plus élevés de mercure chez les animaux marins de l'ouest de l'Arctique canadien sont causés par des concentrations plus élevées de méthylmercure dans les eaux marines peu profondes.

Long chemin vers la guérison

En 2017, la Convention de Minamata sur le mercure - une convention juridiquement contraignante, traité mondial visant à réduire le mercure dans l'environnement - est entré en vigueur. Le Canada a joué un rôle actif dans les négociations du traité et a été parmi les premières nations à le ratifier.

Pourtant, notre étude laisse entendre qu'il faudra beaucoup de temps pour que les niveaux de mercure chez les mammifères marins de l'Arctique canadien diminuent, même si la convention est pleinement appliquée. La récupération dépendra beaucoup des processus environnementaux et climatiques tels que ceux qui convertissent le mercure inorganique en méthylmercure.

Les décideurs et les peuples autochtones du Nord devraient être préparés au besoin à long terme d'équilibrer les avantages et les risques de la consommation d'aliments traditionnels marins.

Cet article est republié à partir de The Conversation sous une licence Creative Commons. Lire l'article original.