Mellom klimaendringer, menneskelig konflikt og tap av habitat har isbjørn mer enn nok å bekymre seg for. Men det viser seg at disse sårbare bevaringsikonene også står overfor en mer usannsynlig trussel: industrikjemikalier som ble forbudt for snart 40 år siden. En ny artikkel i tidsskriftet Proceedings of the Royal Society B finner ut at disse og andre forurensninger fremdeles finner veier inn i kroppene av isbjørn, der de kan ødelegge forplantningssystemene og fruktbarheten i dag.
Relatert innhold
- Forurensninger lager isbjørnens penisben mer sannsynlig å bryte
- Det er ikke for sent å redde isbjørnen
- Isbjørn listet som truet
De viktigste kjemiske synderne er PCB, eller polyklorerte bifenyler, menneskeskapte kjemikalier som startet i et kjemisk anlegg i Alabama på 1920-tallet, og som senere ble produsert over hele verden. I 1979 ble PCB forbudt over frykt for at de utgjorde en trussel mot menneskers og miljømessige helse. Likevel viser forskning de siste årene hvordan disse forurensningene vedvarer i miljøet i flere tiår, og kan ha reist hele veien til testikler og sædceller fra isbjørn.
Det sier seg selv at fruktbarhet er avgjørende for enhver arts overlevelse. Men det er spesielt viktig for isbjørn, fordi de har en av de tregeste reproduksjonshastighetene hos ethvert pattedyr. Hvis en kvinne ubevisst parer seg med en infertil hann ett år, vil hun være ute av hell for den hekkesesongen - en av bare rundt fem hun har i sin levetid. Med andre ord, enhver trussel mot isbjørnens fruktbarhet har potensialet til å hindre befolkningsveksten på en stor måte.
"Den største faren for en så hemmelig infertilitet er at hannene faktisk tar sjansen for at en kvinne blir gravid, " sier Viola Pavlova, en økolog ved Academy of Sciences i Tsjekkia og hovedforfatter på papiret. "Så det er veldig viktig for kvinnene å ha nok menn tilgjengelig til å avle med."
PCB kan påvirke fruktbarheten i isbjørn og andre arktiske topp rovdyr på mange forskjellige måter. Som hormonforstyrrende kan de forstyrre normal hormonfunksjon i kroppen både hos dyr og hos mennesker. Hos mennesker har forskere funnet en sammenheng mellom høy PCB-eksponering og endringer i sædmotilitet og mengde hos mennesker, blant andre effekter inkludert leverskader og hudsykdommer. Verre er de at de er stabile, noe som betyr at de kan vedvare i miljøet i flere tiår.
Forbindelsene - hvorav det er 209 forskjellige typer - ble først produsert kommersielt av Swann Chemical Company i Anniston, Alabama. Den kjemiske giganten Monsanto kjøpte senere selskapet og ble den primære produsenten av produktet i USA, mens andre selskaper over hele verden begynte å produsere det også. I 1979 ble PCB-produksjonen forbudt fullstendig i USA - men da hadde omtrent 150 millioner pund allerede blitt spredt i miljøet. Det er tilsvarende vekt på omtrent 8000 skolebusser.
Mange av disse partiklene syklet luft- og havstrømmer opp til Arktis, enten oppløst i vann eller festet til silt, og reiste inn i gjellene til fisk eller munnen til bunnlevende marine skapninger som fôret i siltige områder, har forskere funnet gjennom årene. Forbindelsene samler seg i dyrenes fettceller, og kan holde seg der i en mannsalder.
Når et topp rovdyr som en isbjørn spiser en fet sel som har spist en forurenset fisk, vil isbjørnen innta den høyeste dosen PCB enn noe annet dyr i næringskjeden. Dyr på toppen av matveven lider derfor av forurensningen, og arktiske dyr lider særlig fordi de er avhengige av et fet, energirikt kosthold for å overleve i sitt tøffe miljø. (Denne prosessen, kjent som biomagnifisering, er den samme grunnen til at større, rovfisk som tunfisk har en høyere risiko for å bli forurenset med kvikksølv.)
Selv om PCB ble forbudt i USA i 1979, henger de fremdeles i miljøet i dag og kan ha innvirkning på isbjørnens fruktbarhet. (Alan D. Wilson / Wikimedia Commons) Pavolvas team fokuserte på bestander av isbjørn på Øst-Grønland og Svalbard fra midten av 1990-tallet, som hadde vist tegn til redusert befolkningsvekst og var kjent for å ha hatt forhøyede nivåer av PCB. For å vurdere hvilken rolle PCB kan ha hatt, analyserte teamet hennes først data om PCB-påvirkning på gnagerfruktbarhet. Deretter brukte de en datamaskinmodell for å ekstrapolere hvordan en lignende påvirkning kunne hindre isbjørnbestander basert på paringsmønstrene deres.
(Selv om direkte studier av effekter av PCB på isbjørntester og fruktbarhet ville vært ideelle, var dette ikke en mulighet for studien, sier Pavlova. "Det er en sårbar art, den er beskyttet, " forklarer hun. "Det ville være veldig vanskelig å gjør noe sånt i fangenskap og å få det fra ville dyr er ganske umulig. ”)
Dette er første gang noen har studert hvordan PCB kan ha betydning for mannlig isbjørnbarhet. Tidligere forskning har fokusert på kvinnelig fruktbarhet, men menn har en tendens til å inneholde høyere konsentrasjoner av PCB enn kvinner gjør, sannsynligvis på grunn av delvis forbruk av morsmelk, sier Pavlova. "Ungen blir forurenset, men på den annen side kvinnen blir kvitt noe av belastningen (når hun ammer), " sier hun. "Hannene kan ikke kvitte seg med forurensningen så lett."
Forskerne fant at PCB faktisk kunne ha påvirket mannlig fruktbarhet ved å gjøre ufruktbare hanner uverdige kamerater. Mekanismen som mennene kan bli infertile fra forurensning er uklar; det kan omfatte en rekke effekter av hormonsystemet, eller direkte innvirkning på kvaliteten på selve sædcellene, sier John Meeker, forsker ved University of Michigan som studerer effekten av miljøgifter på menneskers helse. Andre studier av hormonforstyrrende kjemikalier antyder svekkelse av penebeinet i isbjørn, sammen med andre bein, noe som antyder at det har andre helsemessige konsekvenser som reduserer den generelle egnetheten hos både menn og kvinner.
Meeker, som ikke var involvert i denne studien, påpeker at det er komplisert av det store antallet forskjellige PCB å kartlegge traséene til helseeffekter. "Selv i en bestemt klasse kan de ha forskjellige mekanismer, " sier Meeker. "Det kan være vidt spekter."
Konsentrasjonen av forbindelsen har gått ned i miljøet over tid, men dvelende kilder kan fremdeles nå dyr og mennesker i dag, sier Meeker. Spesielt bekymringsfullt for mennesker er steder som giftige avfallssteder som inneholder forurensede materialer, men også gamle bygninger - inkludert skoler som ble bygget på 1950- til 1970-tallet, og som kan ha kilder til PCB-er fast i utdaterte materialer, inkludert tetting og lysstoffrør.
Men den vanligste avenyen for menneskelig eksponering er gjennom matforbruk, spesielt fet fisk, sier Meeker. Mens mennesker generelt kan velge om de skal spise sjømat eller ikke, kan ikke marine rovdyr inkludert seler og delfiner. Inuit-samfunn der det tradisjonelle kostholdet inkluderer disse topp rovdyrene, har også vist bevis for økt eksponering for kjemikaliene.
Av alle rovdyr viser spekkhoggere de høyeste nivåene av PCB, høyere enn for isbjørn, sier studieforfatter Christian Sonne, biolog ved Aarhus Universitet i Danmark. "Leveren deres kan ikke metabolisere på samme måte som isbjørn, og de kan ikke skilles ut på samme måte, " forklarer Sonne og påpeker at spekkhoggere ikke lager pels, noe som er en viktig utskillelsesvei for forbindelsene for isbjørn. .
Når klimaendringene omdirigerer havstrømmer og havis, kan arktiske matbaner og akkumuleringsmønstre av PCB også skiftes. Økt sult kan også tillate PCB å samle seg i dyrenes blod, med ukjente helsemessige konsekvenser, sier Sonne.
Effekten av PCB på isbjørn er bare en av mange måter som såkalte hormonforstyrrende kjemikalier kan påvirke dyreliv og mennesker - og en påminnelse om at nye kjemikalier produsert i dag tar en avgift på andre uforutsette måter. Selv når eldre kjemikalier har blitt fjernet fra produkter over tid, har nye kjemikalier tatt plass i et slags transportbånd for endring, sier Robert Letcher, en miljøkjemiker ved Carelton University i Canada.
Letcher legger til at ikke alle disse kjemikaliene har vist seg å ha negative effekter på dyr, men "de som vedvarer i de øverste rovdyrene, er de som er bekymringsfulle fordi de har overlevd sprengten av prosesser som kan bryte dem ned." Studier som Pavlovas, sier han, er viktige for å bedre forstå effekten dette kan ha på isbjørn og andre arter på lang sikt. "Hvis fruktbarheten og evnen til å reprodusere seg på en eller annen måte har blitt påvirket på en negativ måte, setter du spørsmålstegn ved denne artens evne til å fortsette, " sier Letcher.
Og i dagens verden, legger han til, er det ikke noe trygt sted for en art å løpe, svømme eller fly til. "Det er ingen uberørte omgivelser, " sier Letcher. “Det er ingen utopisk bestand av sjøpattedyr som har rømt. Det er universelt. ”
