Thủy ngân – mối đe dọa thầm lặng với động vật hoang dã

ThienNhien.Net – Dù khoa học chỉ mới bắt đầu hiểu về tác động của ô nhiễm thủy ngân lên chim, cá và một số quần thể động vật hoang dã khác song những gì họ phát hiện được thật đáng lo ngại. Theo đó, phơi nhiễm thủy ngân thường xuyên dù chỉ ở mức thấp cũng có thể gây hại và để lại những tác động nghiêm trọng cho động vật.

Xuất hiện trên tất cả loại động vật

Theo nhà khoa học hàng đầu của Viện Nghiên cứu Đa dạng Sinh học (BRI, Mỹ), ông David Evers, tuy thủy ngân không giết chết các loài động vật ngay lập tức nhưng có thể ảnh hưởng nghiêm trọng đến khả năng sinh sản của chúng.

Theo các nghiên cứu, thủy ngân ở nồng độ gây hại xuất hiện trên tất cả các loại động vật từ cá, chim, trăn cho tới gấu Bắc cực, nơi cách xa mọi nguồn ô nhiễm. Trong những năm gần đây, các nhà sinh học đã theo dõi “dấu chân thủy ngân” ở các loài và các môi trường sống không ngờ tới. Nghiên cứu của họ đang làm sáng tỏ những ảnh hưởng không dễ nhận biết của việc tiếp xúc thủy ngân thường xuyên và cho thấy rằng chỉ với một nồng độ cực thấp, chất kim loại dạng lỏng này cũng có thể gây hại.

Đốt than, khai thác mỏ vàng và các hoạt động khác của con người đang đưa thủy ngân vào nguồn nước hoặc bầu khí quyển, nơi nó có thể du hành rất xa trước khi trở lại mặt đất. Ô nhiễm thủy ngân hiện rất phổ biến với nhiều điểm nóng ô nhiễm tồn tại trên toàn cầu. Theo một báo cáo mới công bố của BRI, các mẫu cá và tóc người thu tại 14 quốc gia được khảo sát cho thấy nồng độ thủy ngân thường xuyên vượt quá tiêu chuẩn của Cơ quan Bảo vệ Môi trường Mỹ (EPA).

Trong khi đó, theo Chương trình Môi trường Liên Hợp Quốc, mặc dù đang giảm ở Bắc Mỹ và châu Âu, phát thải thủy ngân lại đang tăng lên một cách nhanh chóng tại các nước đang phát triển.

Các loài động vật bị phơi nhiễm sẽ gặp khó khăn trong việc thải loại thủy ngân, chất độc này sẽ tích trong mô và liên kết với chuỗi thức ăn. Các loại động vật ăn thịt tuổi thọ cao có xu hướng nhiễm lượng độc tố lớn nhất.

Theo ông Bill Hopkins, nhà sinh thái-sinh lý học của Trường Virginia Tech (Mỹ), giới nghiên cứu và công chúng hiện nay chủ yếu tập trung chú ý vào cá bị nhiễm độc, vì cá là con đường chính dẫn tới sự phơi nhiễm của con người. Trong nước, thủy ngân chuyển đổi một cách nhanh chóng thành methyl thủy ngân – dạng có độc tính và khả dụng sinh học cao nhất vì vậy trong nhiều năm, các nhà sinh học động vật hoang dã tập trung vào các loài động vật có vú, chim ăn cá sống trong hoặc gần môi trường nước.

Tuy nhiên gần đây, Hopkins và các nhà nghiên cứu khác đã phát hiện ra rằng nồng độ thủy ngân trong cơ thể loài bò sát, động vật lưỡng cư, côn trùng, nhện, chim và trên một loạt các loài động vật có vú nhiều hơn so với dự đoán.

Thủy ngân đang phá hoại sự phát triển các loài động vật có xương sống, đồng thời là cả hệ thống thần kinh và nội tiết tố của chúng. Các nhà khoa học đã tìm thấy các chuỗi thức ăn chứa đầy thủy ngân trong các khu rừng vùng núi và sự xuất hiện dạng methyl thủy ngân trong cây, cũng như trong nước.

Các nhà khoa học của BRI cũng đã phát hiện ra thủy ngân mức độ cao trong cơ thể loài chim ăn động vật không xương sống, và loài dơi sống trong các môi trường khác nhau khắp vùng Đông Bắc Hoa Kỳ và các tiểu bang dọc bờ Đại Tây Dương, bao gồm cả vùng cao xa xôi. Thủy ngân cũng đang nổi lên thành một vấn đề nghiêm trọng ở Bắc Cực.

Ảnh: WCS
Ảnh: WCS

Không chỉ tác động đến khả năng sinh sản

Nhà sinh học Gary Heinz, người đã nghiên cứu vấn đề này hơn bốn thập kỷ cho biết, Methyl thủy ngân là một trong những chất gây ô nhiễm môi trường độc hại nhất mà chúng ta từng biết tới.

Trong các nghiên cứu từ những năm 1970, ông thấy rằng, trong môi trường nuôi nhốt, vịt trời được cho ăn thức ăn tẩm thủy ngân đẻ trứng ít hơn so với vịt nuôi ở ngoài chuồng và vịt con cũng không phản ứng tốt với tiếng gọi đàn.

Kể từ đó, rất nhiều ví dụ tương tự đã được ghi nhận, chẳng hạn: cá bơi thành các đàn lỏng lẻo, tùy tiện và phản ứng chậm trước kẻ săn mồi mô phỏng; một vài loài chim hót theo giai điệu khác; chim lặn gavia đẻ trứng nhỏ hơn, chúng ấp, tìm cỏ và cho chim non ăn ít hơn; kỳ nhông chậm chạp và phản xạ kém hơn với con mồi; tương tự, cò con cũng thờ ơ, kém động lực đi săn.

Ông Peter Frederick, một nhà sinh thái học của Đại học Florida, một trong những nhà nghiên cứu về tác động thủy ngân lên cò, cho biết những thay đổi như vậy có thể cực kì nghiêm trọng với động vật hoang dã vì: “Khả năng thành công khi kiếm mồi hoặc tìm bạn tình nhiều khi phụ thuộc vào phần nghìn giây và từng mi-li-mét. Động vật phải thực hiện điệu múa tán tỉnh đúng cách, vừa phải gọi bạn đúng cách, phải tấn công con mồi chính xác từng milimet. Nếu chúng lỡ vài micro giây, cơ hội sẽ vuột mất”.

Frederick phát hiện ra một ví dụ đáng chú ý ở loài cò quăm trắng vùng Everglades. Ở đó mức độ thủy ngân thấp nhưng ổn định, cò quăm dường như ít làm tổ hơn và bỏ tổ thường xuyên hơn những nơi khác. Để xem xem việc tiếp xúc thủy ngân thường xuyên có phải là nguyên nhân hay không, Frederick đã bắt 160 chim non và cho chúng ăn thức ăn có hàm lượng thủy ngân tương tự như cá làm mồi tự nhiên của chúng. Ông và nhóm của mình đã quan sát chúng trong ba năm để xem liệu thủy ngân có ảnh hưởng đến hành vi sinh sản của chúng.

Đúng như dự đoán, những con chim ăn thức ăn có thủy ngân sinh sản ít hơn những con ăn bình thường. Có những lý do thông thường như: trứng không nở và chim non chết do lỗi của chim bố mẹ. Nhưng Frederick đã hoàn toàn ngạc nhiên khi thấy những cặp đồng tính luyến ái lan rộng trong số những con đực được thí nghiệm. Đồng tính luyến ái ở gia cầm thường xảy ra do sự mất cân bằng giới tính – nhưng đó hoàn toàn không phải là trường hợp này, Frederick cho biết.

Đồng tính luyến ái chưa từng được ghi nhận là một tác động của thủy ngân trước đây, hoặc bất kỳ chất gây ô nhiễm nào khác. Hơn nữa, hiện tượng này chỉ xuất hiện ở các con cò mà ông chỉ cho khoảng 0,05 ppm thủy ngân trong thức ăn – bằng 1/10 so với Heinz cho vịt trời ăn.

Thêm vào đó, theo nghiên cứu năm 2011 của Frederick và một đồng nghiệp, ở Everglades, thủy ngân có thể làm giảm số lượng cò quăm non đi một nửa, đủ để giảm số lượng trong quần thể.

Trước đây, hành vi nuôi con kém của chim bố mẹ hay đồng tính luyến ái ở cò quăm chưa từng được nghiên cứu, việc có thể khiến thủy ngân bị coi là nguyên nhân chính, Frederick cho biết. Các loài khác nhau phản ứng với thủy ngân khác nhau, và Frederick nhấn mạnh rằng do nhiều lý do, kết quả nghiên cứu của ông không có nghĩa rằng thủy ngân đóng một vai trò quan trọng trong đồng tính luyến ái ở người. Tuy nhiên, hẳn chúng ta sẽ rùng mình khi suy rộng ra cho các loài động vật hoang dã thường xuyên tiếp xúc với thủy ngân.

Nghiên cứu chim ưng biển sống gần khu vực ô nhiễm sông Clark Fork ở Montana, Erick Greene, nhà sinh học bảo tồn của Đại học Montana và hai đồng nghiệp đã phát hiện ra rằng khoảng một nửa số trứng do chim bị nhiễm thủy ngân nồng độ cao đẻ ra không nở được. Nhưng họ vẫn chưa chắc chắn xem liệu những con chim non còn sống sót có bị ảnh hưởng hay không. Ở người, nồng độ thủy ngân trong máu khoảng 0,005 ppm có thể gây ra suy giảm nhận thức, Greene cho bết, nhưng những con chim ưng biển non của ông thường có nồng độ cao hơn 100 và thậm chí 1.000 lần.

Theo các chuyên gia, việc động vật hoang dã bị phơi nhiễm thủy ngân ở mức độ gây hại đã rõ, nhưng khó tìm bằng chứng chắc chắn cho thấy toàn bộ quần thể đang bị đe dọa. Ngoại lệ đáng chú ý trong trường hợp này là chim lặn gavia. Evers và nhiều đồng nghiệp của ông đã cóp nhặt được một dữ liệu ấn tượng trong suốt 18 năm của gần 5.500 phép đo thủy ngân từ chim lặn gavia tại 700 hồ trên khắp 17 tiểu bang Hoa Kỳ và các tỉnh của Canada. Họ đã chỉ ra rằng khi thủy ngân vào máu chim lặn gavia lên mức 3 ppm, số lượng chim non trưởng thành sẽ giảm 41% và rằng số chim lặn gavia bị ảnh hưởng đủ để thiết lập lại một số quần thể mới ở New Hampshire và Maine.

Trong một nghiên cứu, Hopkins và một nhà nghiên cứu khác đã tiến một bước xa hơn với một mô hình quần thể mà họ đã phát triển dựa trên dữ liệu trong bốn năm của loài cóc nhà Bufo americanus. Theo đó, phơi nhiễm thủy ngân có thể làm hỏng trứng, giết chết nòng nọc và những con sống sót thường nhỏ, chậm lớn.

Hơn nữa, mô hình cũng cho thấy, thủy ngân không những có thể giết số nòng nọc đủ để quét sạch các quần thể nhỏ, mà các quần thể không bị ô nhiễm gần đó cũng có thể bị giảm mạnh hoặc bị tuyệt chủng bởi vì có quá ít cóc xung quanh để bổ sung nếu số lượng cóc trong quần thể đó giảm xuống vì các lý do khác. Theo Hopkins, nghiên cứu này sẽ thay đổi sự hiểu biết của các nhà sinh học về các chất gây ô nhiễm: “Các tác động của chất gây ô nhiễm trong một quần thể thực tế có thể ảnh hưởng đến quần thể không bị nhiễm độc liền kề”.

Sau bốn năm xây dựng và thảo luận, Hiệp ước quốc tế đầu tiên nhằm giảm phát thải thủy ngân dự kiến sẽ được ký kết vào tháng 10 tới đây. Theo đó, các hoạt động sản xuất, nhập khẩu và xuất khẩu một số sản phẩm có chứa thủy ngân sẽ bị cấm và các chính phủ phải có kế hoạch giảm lượng thủy ngân trong các hoạt động khai thác vàng quy mô nhỏ, đồng thời đặt ra một số quy định kiểm soát tại các cơ sở công nghiệp. Hiệp ước này được đánh giá là một bước tiến lớn mặc dù các nhóm bảo vệ môi trường vẫn cho rằng nó còn chưa đủ mạnh.