Nồng độ thủy ngân sụt giảm nhanh trong các quần thể cá sau khi hạn chế phát thải

Ô nhiễm thủy ngân là một vấn đề toàn cầu. Khí thải từ khai thác vàng, đốt than và các quá trình công nghiệp khác đi xuyên qua bầu khí quyển, cuối cùng rơi xuống Trái đất dưới dạng mưa hoặc tuyết. Chất độc có thể xâm nhập vào cá và người ăn cá, làm tổn thương hệ thần kinh, gây ra các vấn đề về trí nhớ và ngôn ngữ ở trẻ em khi còn trong bụng mẹ.

Khi thủy ngân rơi xuống các vùng đất ngập nước và trầm tích hồ, các vi sinh vật sẽ biến đổi nguyên tố kim loại thành một hợp chất nguy hiểm gọi là metylmercury – chất này cuối cùng sẽ tích tụ trong động vật. Nồng độ metylmercury cao nhất ở các loài cá săn mồi lớn – các cơ quan y tế công cộng thường xuyên kiểm tra chúng, và đôi khi phải cảnh báo người dân hạn chế tiêu thụ.

Kể từ những năm 1980, các quy định kiểm soát ô nhiễm không khí đã khiến cho lượng phát thải thủy ngân ở Bắc Mỹ và châu Âu giảm dần, nhưng ở nhiều nơi khác phát thải thủy ngân vẫn đang tăng, đặc biệt là ở Mỹ La tinh do khai thác vàng quy mô nhỏ hoặc ở châu Á do các nhà máy điện đốt than. Năm 2013, các quốc gia đã đồng ý với một hiệp ước quốc tế, được gọi là Công ước Minamata về Thủy ngân, yêu cầu các bên ký kết cấm thủy ngân trong các sản phẩm như bóng đèn và pin, cũng như giảm lượng phát thải thủy ngân công nghiệp.

Nhưng sau bao lâu thì các biện pháp giảm phát thải thủy ngân mới bắt đầu có tác dụng? Rất khó trả lời, vì thủy ngân có chu trình phức tạp trong các hệ sinh thái, và rất khó để biết mức độ thủy ngân suy giảm trong cá là do giảm phát thải thủy ngân trong không khí hay do các yếu tố khác.

Để xác định rõ mối quan hệ nhân quả này, một thử nghiệm lớn bắt đầu được tiến hành vào năm 2001, sử dụng các đồng vị ổn định của thủy ngân làm chất đánh dấu hóa học. Các chất này hoạt động giống thủy ngân về mặt hóa học, nhưng có thể được phân biệt với thủy ngân thông thường trong môi trường. Trong suốt 7 năm, các nhà nghiên cứu liên tục thêm một đồng vị thủy ngân vào nước của Hồ 658, thuộc trạm nghiên cứu Khu vực Hồ Thử nghiệm ở Canada. Họ cũng phun các đồng vị thủy ngân khác nhau lên vùng đất ngập nước và vùng cao xung quanh hồ để nghiên cứu cách nó di chuyển vào hồ.

Ngay sau khi thí nghiệm bắt đầu, thủy ngân đồng vị bắt đầu tích tụ trong các động vật không xương sống sống trong hồ, chẳng hạn như động vật phù du. Nồng độ chất này cũng tăng ở cá rô vàng và các loài cá nhỏ khác ăn động vật phù du, và tăng khoảng 40% ở các loài cá lớn hơn như cá pike, loài chuyên ăn các loài cá nhỏ.

Sau 7 năm thử nghiệm đầu tiên, các nhà nghiên cứu ngừng thêm thủy ngân đồng vị và vẫn liên tục kiểm tra nồng độ thủy ngân trong các động vật sống trong hồ. Trong 8 năm tiếp theo, nồng độ thủy ngân đồng vị đã giảm tới 91% trong cá nhỏ, so với thời điểm kết thúc quá trình thêm thủy ngân, theo kết quả nhóm nghiên cứu công bố trên tạp chí Nature.

Các nhà nghiên cứu cho biết khó xác định lợi ích chính xác của việc giảm phát thải thủy ngân đối với từng hồ cụ thể trong thực tế, bởi vì các điều kiện địa phương khác nhau, chẳng hạn như kích thước của lưu vực xung quanh. Và ngay cả khi phát thải thủy ngân trong khí quyển chấm dứt ngay, một số thủy ngân “di chứng” từ quá khứ sẽ tiếp tục đi vào các hồ từ các lưu vực xung quanh. Nhưng nhìn chung, nồng độ thủy ngân sụt giảm nhanh trong các quần thể cá, sau khi hạn chế phát thải thủy ngân, là một tin đáng mừng.

Các nhà nghiên cứu có kế hoạch tiếp tục đo nồng độ thủy ngân trong cá và các phần khác của chuỗi thức ăn. Họ cũng đang suy nghĩ về các thí nghiệm mới, chẳng hạn như đốt một số khu rừng xung quanh hồ hoặc làm ngập vùng đất ngập nước gần đó, cả hai yếu tố này đều có thể kích hoạt giải phóng nhiều thủy ngân hơn. Điều đáng lo ngại là, mặc dù có thể giảm thiểu phát thải thủy ngân do hoạt động của con người, thì hỏa hoạn và lũ lụt liên quan đến biến đổi khí hậu vẫn có thể làm trầm trọng thêm tình trạng ô nhiễm thủy ngân.