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気候や景観条件は、湖の水化学や魚の大きさを変化させることで、間接的に魚の水銀レベルに影響を与えている
Climate and landscape conditions indirectly affect fish mercury levels by altering lake water chemistry and fish size.
PMID: 32526497 DOI: 10.1016/j.envres.2020.109750.
抄録
水銀汚染は、生態系を脅かし、人間の健康と福祉に悪影響を及ぼす地球規模の環境問題である。淡水湖における魚類への水銀蓄積は複雑なプロセスであり、湖沼レベルでは個々の魚類の生物学や水質などの要因が影響しているように思われるが、湖沼集水域内の気候や土地利用・土地被覆の状況は比較的大きなスケールで影響を及ぼす可能性がある。それにもかかわらず、湖沼スケールと大規模な要因が魚類の水銀濃度にどのように影響を及ぼすかを支配する複雑な経路のネットワークを解明することは、依然として重要な科学的課題である。構造方程式モデル（SEM）と複数の長期データベースを用いて、私たちは内陸漁業で重要視されているワタリガニとカマスという2種の魚の水銀濃度に及ぼす湖沼規模と大規模要因の直接的および間接的な影響を明らかにした。湖レベルでは、最も単純な経路モデルでは、魚重、DOC、pHの直接的な影響に加え、DOCが魚重を介して魚の水銀レベルに及ぼす間接的な影響が含まれていた。興味深いことに、湖沼と気候の両方の影響を組み合わせた湖沼モデル、気候モデル、フルパスモデルでは、DOC、pH、魚重を介した周辺の景観条件と緯度の間接的な影響は明らかになったが、魚の水銀レベルへの直接的な影響は見られなかった。これらの結果は、成層化された湖沼とそうでない湖沼の間でいくつかの違いがあることを除いて、一般的には種や湖沼間で一貫している。これらの結果は、気候や土地利用に起因する水質や魚類の生態系の変化を理解することが、将来の魚類の水銀生物濃縮を予測し、緩和する上で重要であることを示唆している。
Mercury pollution is a global environmental problem that threatens ecosystems, and negatively impacts human health and well-being. Mercury accumulation in fish within freshwater lakes is a complex process that appears to be driven by factors such as individual fish biology and water chemistry at the lake-scale, whereas, climate, and land-use/land-cover conditions within lake catchments can be influential at relatively larger scales. Nevertheless, unravelling the intricate network of pathways that govern how lake-scale and large-scale factors interact to affect mercury levels in fish remains an important scientific challenge. Using structural equation models (SEMs) and multiple long-term databases we identified direct and indirect effects of lake-scale and larger-scale factors on mercury levels in Walleye and Northern Pike - two species that are valued in inland fisheries. At the lake-level, the most parsimonious path models contained direct effects of fish weight, DOC, and pH, as well as an indirect effect of DOC on fish mercury levels via fish weight. Interestingly, lakeshed-, climate-, and full-path models that combine the effects of both lakeshed and climate revealed indirect effects of surrounding landscape conditions and latitude via DOC, pH, and fish weight but no direct effects on fish mercury levels. These results are generally consistent across species and lakes, except for some differences between stratified and non-stratified lakes. Our findings imply that understanding climate and land-use driven alterations of water chemistry and fish biology will be critical to predicting and mitigating fish mercury bioaccumulation in the future.
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