Vogelveren van pinguïns onthullen kwikvervuiling in het afgelegen Zuidelijk Oceaan

Pinguïns verzamelen zich langs de ijzige kusten van het West-Antarctisch Schiereiland.

In 1962, toen de milieuactiviste en auteur Rachel Carson “Silent Spring” schreef, waarschuwde ze de wereld voor de gevaren van het pesticide DDT, waarbij de reproductieve bedreiging voor vogels—met name de zeearend—de mensen tot actie aanzette.

Zes decennia later nemen onderzoekers van de Rutgers Universiteit–New Brunswick de metingen van een andere wereldwijde milieuvervuiler door parallellen te trekken met de crisis die Carson identificeerde. Dit keer is de vervuiler kwik, en de wachters zijn pinguïns die leven in de verste uithoeken van het Antarctisch Schiereiland.

“Met kwik is er een analogie met DDT,” zei John Reinfelder, professor aan de afdeling Milieuwetenschappen van de Rutgers School of Environmental and Biological Sciences en co-auteur van een studie gepubliceerd in Science of the Total Environment, waarin de kwikniveaus in de onvliegende, aquatische vogels worden onderzocht.

“In de jaren ’60 ontdekten we DDT op afgelegen plaatsen waar het niet werd gebruikt,” vervolgde Reinfelder. “Het is vandaag de dag een vergelijkbaar verhaal met kwik. Er zijn geen menselijke bronnen in de buurt van de Zuidelijke Oceaan, maar door langeafstandstransport via de atmosfeer heeft het de potentie om zich op te hopen in pinguïns.”

Kwik is een gevaarlijke neurotoxine die bioaccumuleert in aquatische en terrestrische voedselbronnen. Dierlijke eters die vis consumeren lopen het grootste risico op besmetting. Chronische blootstelling heeft invloed op de voortplanting en kan neurologische problemen veroorzaken, zoals lethargie en zwakte. In hoge doses is het dodelijk.

Om de geografische reikwijdte van kwik te beoordelen en een nieuwe basislijn voor kwik in Antarctische pinguïns vast te stellen, analyseerden Reinfelder en Philip Sontag, een postdoctoraal onderzoeker aan de Rutgers–New Brunswick, volwassen pinguïnveren die zijn verzameld van een broedplaats nabij Anvers Island in het West-Antarctisch Schiereiland.

Pinguïnveren van drie soorten—Adélie, gentoo en chinstrap—werd verzameld tijdens het broedseizoen van 2010-11 door William R. Fraser, hoofdonderzoeker van de Polar Oceans Research Group. Agrarische veiligheidsmaatregelen verhinderden dat de monsters eerder naar de VS voor analyse werden gestuurd.

Naast kwik maten de Rutgers-onderzoekers de verhoudingen van de isotopen koolstof-13, een tracer van foerageerlocaties, en stikstof-15, een tracer van de voedselketenpositie, in de monsters, wat hielp bij het identificeren van de bronnen van kwik in pinguïns in de Zuidelijke Oceaan. Ze beoordeelden ook de grootteverdeling van krill in het West-Antarctisch Schiereiland, een favoriete voedselbron van Antarctische pinguïns.

Met de gecombineerde datasets identificeerden de onderzoekers belangrijke variaties in de kwikaccumulatie. In Adélie en gentoo pinguïns waren de kwikniveaus “enkele van de laagste voor enige pinguïnsoort die tot nu toe in de Zuidelijke Oceaan is waargenomen,” schreven ze. De kwikniveaus voor chinstrap-pinguïns waren echter “significant hoger.”

Sontag merkte op dat het verschil waarschijnlijk te maken heeft met de voedingspatronen van de chinstrap-pinguïn, die tijdens het niet-broedseizoen naar lagere breedtegraden verder naar het noorden migreert, waar zij en andere pinguïns hogere concentraties kwik accumuleren dan pinguïns die verder naar het zuiden leven.

Deze conclusie werd bevestigd door de sterke relatie tussen de foerageerlocatie (koolstof-13) en kwik in pinguïnveren. Dit is de eerste studie die aantoont dat koolstof-13, en niet stikstof-15, het beste de kwikconcentraties in pinguïns in de Zuidelijke Oceaan verklaart.

De gedetailleerde informatie gepresenteerd in deze bevindingen draagt bij aan de wereldwijde inspanning om de kwikvervuiling in mariene dieren in kaart te brengen, aldus Reinfelder. “Voor deze studie wisten we niet dat pinguïns die verder naar het noorden migreerden hogere blootstellingen aan kwik hadden,” zei hij. “Deze gegevens geven ons een manier om niet alleen te leren over kwikaccumulatie, maar ook over de ecologie van pinguïns in bredere zin.”

De bronnen van kwikvervuiling zijn de afgelopen decennia verschoven. Jarenlang kwam atmosferisch kwik de atmosfeer binnen als een bijproduct van kolengestookte elektriciteitscentrales. Inspanningen om de kwikvervuiling te verminderen—met name met het Minamata-verdrag over kwik dat in 2013 door 140 landen werd aangenomen—hebben geholpen om de uitstoot naar het milieu te verlagen. Een studie uit 2024 door onderzoekers van het Massachusetts Institute of Technology ontdekte dat de atmosferische kwikniveaus tussen 2005 en 2020 met ongeveer 10% zijn gedaald. De sluiting van kolengestookte elektriciteitscentrales heeft bijgedragen aan deze daling.

Maar andere bronnen, zoals kleinschalige goudwinning in ontwikkelingslanden, blijven de toxine in het milieu duwen. Mijnwerkers gebruiken elementair kwik om goud uiterts te extraheren, wat resulteert in meer dan 1.000 ton kwikafval en damp per jaar.

Reinfelder merkte op dat de studie een momentopname biedt van hoe voedingspatronen de gezondheid van pinguïns beïnvloeden en hoe kwikvervuiling circuleert in de wereldzeeën. “Net als DDT in de jaren ’60 richt de wetenschappelijke gemeenschap zich vandaag op het monitoren van kwik,” zei hij. “Zullen we een daling zien in de niveaus in de vissen die mensen en dieren eten? Dat is de hoop.”