Au moins un lion étudié avait des niveaux de mercure connus pour être toxiques pour des espèces comme le vison et les loutres, et deux autres avaient des niveaux « sublétaux » qui réduisent la fertilité et le succès de reproduction. Crédit :Sebastian Kennerknecht
Le brouillard marin apporte plus que des températures plus fraîches dans les zones côtières. Des chercheurs de l'UC Santa Cruz ont découvert des niveaux élevés de mercure chez les pumas, la dernière indication que la neurotoxine est transportée dans le brouillard, déposé sur le terrain, et remonter la chaîne alimentaire.
Les concentrations de mercure dans les pumas des montagnes de Santa Cruz étaient trois fois plus élevées que celles des lions vivant en dehors de la zone de brouillard. De la même manière, les niveaux de mercure dans les lichens et les cerfs étaient significativement plus élevés à l'intérieur de la ceinture de brouillard qu'au-delà.
Les niveaux de mercure trouvés dans les pumas approchent des seuils toxiques qui pourraient mettre en péril la reproduction et même la survie, selon les chercheurs, dont les conclusions apparaissent dans un article disponible gratuitement en ligne sur www.nature.com/articles.
Dirigé par Peter Weiss-Penzias, un toxicologue environnemental qui a été le pionnier de l'étude des polluants dans le brouillard côtier, l'étude est la première à retracer la source atmosphérique de méthylmercure supertoxique dans le réseau trophique terrestre jusqu'à un prédateur supérieur.
"Le lichen n'a pas de racines, donc la présence de méthylmercure élevé dans le lichen doit provenir de l'atmosphère, " a déclaré Weiss-Penzias. "Le mercure se concentre de plus en plus dans les organismes situés plus haut dans la chaîne alimentaire."
Bien que les niveaux de mercure dans le brouillard ne présentent aucun risque pour la santé des humains, le risque pour les mammifères terrestres peut être important. À chaque étape de la chaîne alimentaire, du lichen au cerf en passant par les lions des montagnes, les concentrations de mercure peuvent augmenter d'au moins 1, 000 fois, dit Weiss-Penzias.
L'étude comprenait des échantillons de fourrure et de moustaches de 94 lions des montagnes côtières et de 18 lions non côtiers. Les concentrations de mercure dans les échantillons côtiers étaient en moyenne d'environ 1, 500 parties par milliard (ppb), contre près de 500 ppb dans le groupe non côtier. Au moins un lion étudié avait des niveaux de mercure connus pour être toxiques pour des espèces comme le vison et les loutres, et deux autres avaient des niveaux « sublétaux » qui réduisent la fertilité et le succès de reproduction.
Des concentrations élevées de mercure présentent une menace potentielle supplémentaire pour un prédateur supérieur qui fait déjà face à la perte d'habitat et à d'autres risques posés par les humains, a déclaré l'auteur principal Chris Wilmers, professeur d'études environnementales et directeur du projet Puma.
"Ces niveaux de mercure pourraient aggraver les impacts d'essayer de le faire dans un environnement comme les montagnes de Santa Cruz, où il y a déjà tant d'influence humaine, mais on ne sait pas vraiment, " a déclaré Wilmers. " Les niveaux seront plus élevés dans 100 ans, quand le budget de mercure de la Terre est plus élevé à cause de tout le charbon que nous pompons dans l'atmosphère. »
Cette infographie illustre le processus par lequel les bactéries océaniques convertissent le mercure en méthylmercure, qui est ensuite remonté à la surface par remontée d'eau. Relâché dans l'atmosphère, le méthylmercure est transporté à l'intérieur des terres par le brouillard et s'égoutte au sol, où commence le lent processus de bioaccumulation. De nouvelles découvertes indiquent que le méthylmercure présent dans le brouillard fait son chemin tout au long de la chaîne alimentaire, du lichen au cerf, puis aux pumas. Crédit :infographie avec l'aimable autorisation de Peter Weiss-Penzias
La source du mercure présent dans le brouillard
Mercure, un élément naturel, est rejeté dans l'environnement par une variété de processus naturels et d'activités humaines, y compris les mines et les centrales électriques au charbon. "Le mercure est un polluant mondial, ", a déclaré Weiss-Penzias. "Ce qui est émis en Chine peut affecter les États-Unis tout autant que ce qui est émis aux États-Unis."
Alors que le mercure atmosphérique pleut sur les océans, il est converti par les bactéries anaérobies des eaux profondes en méthylmercure, la forme la plus toxique du mercure. L'upwelling ramène du méthylmercure à la surface, où il est rejeté dans l'atmosphère et transporté par le brouillard. A des concentrations élevées, le méthylmercure peut causer des dommages neurologiques, y compris la perte de mémoire et la coordination motrice réduite, et cela peut diminuer la viabilité de la progéniture.
"Le brouillard est un milieu stabilisant pour le méthylmercure, " a déclaré Weiss-Penzias. " Le brouillard dérive à l'intérieur des terres et pleut en microgouttelettes, s'accumulant sur la végétation et s'égouttant au sol, où commence le lent processus de bioaccumulation."
Top prédateurs, un traité international, et une balade brumeuse à vélo
Le brouillard est présent dans les zones côtières qui bordent les océans, « points chauds » environnementaux qui abritent également de fortes concentrations d'humains. Weiss-Penzias est impatient d'étudier les niveaux de mercure dans la côte chilienne, où le prédateur supérieur est un lézard, tandis que Wilmers est curieux de connaître les niveaux de mercure chez les coyotes, lynx roux, et les oiseaux dans les zones côtières.
"Nous devons protéger les principaux prédateurs de l'environnement, " a déclaré Weiss-Penzias. " Ce sont des espèces clés. Ils rendent des services écosystémiques. Quand tu changes une chose, il a des effets en cascade à travers le système."
A titre d'exemple d'effets en cascade, Wilmers a cité le retrait des loups de nombreux États de l'est des États-Unis, ce qui a entraîné plus de coyotes, qui s'en prenaient aux renards qui avaient historiquement gardé la population de rongeurs sous contrôle. La perte des renards a finalement fait place à plus de rongeurs, qui aident à transmettre la maladie de Lyme, dit Wilmers, qui a ajouté, "Localement, potentiellement, les lions des montagnes contrôlent les cerfs et les petits prédateurs, ce qui pourrait réduire la maladie de Lyme."
L'effort mondial pour protéger les humains et l'environnement contre le mercure comprend la Convention de Minamata sur le mercure, un traité international qui a été adopté en 2013. Nommé d'après une ville japonaise qui a subi un grave incident d'empoisonnement au mercure, le traité a une large portée, englobant tout le cycle de vie du mercure.
« Il est important pour l'avenir de ce traité de comprendre toutes les différentes manières dont le mercure a un impact sur l'environnement, " a déclaré Weiss-Penzias.
En tant que chimiste de l'atmosphère, Weiss-Penzias a déclaré qu'il s'était intéressé pour la première fois aux polluants transportés par le brouillard il y a environ une décennie alors qu'il se rendait au travail à vélo. "Je traversais cette tempête de brouillard absolue, avec de l'eau qui s'égoutte de mes verres, et je me demandais juste, « Qu'est-ce qu'il y a dans ce truc ? » se souvient-il. En émettant l'hypothèse que le mercure pourrait se dégazer de l'océan et se retrouver dans le brouillard, il a collecté des échantillons et les a envoyés à un laboratoire.
"Le labo m'a appelé, disant qu'ils devraient refaire les tests, parce qu'ils ne croyaient pas les chiffres, " a déclaré Weiss-Penzias.
