Une griffe de phoque annelée ; des années de données sur l'exposition au mercure

Par : Marie Noel, directrice de recherche, Programme de recherche sur la pollution des océans

J'ai eu la chance de passer quelques étés dans l'Arctique occidental à étudier les bélugas pendant mon doctorat et je dois dire que l'Arctique est vraiment un endroit spécial. Il subit malheureusement d'énormes changements, le réchauffement étant plus rapide que partout ailleurs sur la planète ! Au cours des dernières décennies, le réchauffement de l'Arctique a été de deux à trois fois supérieur à la moyenne mondiale3 et les projections climatiques laissent présager un été arctique sans glace d'ici 2040.

Les phoques annelés sont particulièrement vulnérables à l'évolution de l'environnement arctique, car ils dépendent de la glace de mer pour se reproduire, muer, se reposer et se nourrir1^,2. Ils sont également susceptibles de modifier leur alimentation, ce qui aurait, à son tour, une incidence sur leur exposition à différents contaminants, dont le mercure. Je suis intéressée par l'étude des niveaux de mercure dans les griffes des phoques annelés de l'Arctique afin de mieux comprendre les impacts du changement climatique sur l'exposition au mercure.

D'où vient le mercure et pourquoi est-il préoccupant ?

Le mercure est naturellement présent dans la croûte terrestre et peut être libéré dans l'environnement par les activités volcaniques et géothermiques ainsi que par l'altération naturelle des roches. Depuis la révolution industrielle, diverses activités humaines telles que la combustion du charbon, la production de ciment, la production d'or et l'incinération des déchets ont également contribué à la libération de mercure. Une fois libéré, le mercure est transporté par le vent et les courants océaniques vers des endroits situés sur toute la planète, y compris le fragile écosystème arctique. Les vents peuvent transporter le mercure des régions industrielles du sud vers l'Arctique en l'espace de quelques jours ou semaines. Le mercure est ensuite déposé dans l'écosystème arctique par la pluie et la neige.

Dans l'environnement marin, le mercure existe sous plusieurs formes chimiques différentes qui affectent sa distribution et sa toxicité. Le mercure présent dans le milieu marin peut être transformé par des bactéries en méthylmercure, sa forme la plus toxique. Le méthylmercure peut se bioaccumuler (lorsque les animaux absorbent et retiennent le méthylmercure que contient leur nourriture) et se bioamplifier (lorsque la concentration de méthylmercure augmente chaque fois qu'il remonte la chaîne alimentaire). Ces deux processus entraînent des niveaux élevés de méthylmercure chez les prédateurs marins à longue durée de vie tels que les phoques annelés.

Des niveaux élevés de mercure chez les prédateurs marins peuvent affecter négativement[CW1] le développement de leur cerveau et la fonction des systèmes immunitaire et reproducteur4,5 [CW2] . reproducteurs4^,5[CW2]. La surveillance des niveaux de mercure chez ces espèces est donc important, plus que jamais, de préserver et de protéger l'écosystème arctique en cette cette époque de changements rapides.

Griffes et mercure - qu'ont-ils à voir l'un avec l'autre ?

Les tissus kératinisés tels que les poils, les ongles, les moustaches, les plumes ou les griffes sont des tissus "durs" très stables et, une fois formés, leur composition chimique ne change pas avec le temps. Grâce à cette caractéristique, nous pouvons recueillir des indices importants sur la vie d'un phoque annelé en regardant ses griffes ! Le mercure qui circule dans le sang des phoques annelés est incorporé dans les griffes au cours de leur croissance et, une fois déposé, les concentrations restent inchangées. Les griffes constituent donc un registre de l'exposition au mercure au fil du temps ! Comme les anneaux d'un arbre, les griffes des phoques annelés sont constituées d'une alternance d'anneaux de croissance clairs et foncés qui peuvent être utilisés pour étudier l'historique de l'exposition au mercure sur plusieurs années. Bien que le moment du dépôt ne soit pas bien compris, on suppose que les anneaux clairs correspondent à la période estivale, lorsque les phoques peuvent se nourrir abondamment, et que les anneaux foncés se produisent en hiver, lorsque l'alimentation est réduite et le jeûne accru7.

Au cours de la dernière décennie, j'ai passé pas mal de temps à examiner de très près des échantillons inhabituels : des plumes de balbuzard pêcheur, moustaches de phoque commun et poils de grizzly. Pourquoi ? Pour Pour mesurer les niveaux de mercure à l'aide d'une technique laser assez simple mais au nom très compliqué : l'ablation laser. très compliquée : la spectrométrie de masse à plasma inductif par ablation laser (LA-ICP). (LA-ICP-MS). En gros, le laser brûle la surface de l'échantillon. et les gaz émis sont analysés par spectrométrie de masse, ce qui nous donne des concentrations de mercure. Je suis actuellement en train d'adapter cette technique pour examiner des griffes de phoques annelés obtenues auprès de chasseurs inuits le long de la côte nord du Labrador. en collaboration avec le ministère des Pêches et des Océans.

Quand les griffes arrivent au laboratoire, elles doivent être nettoyées et coupées en deux pour être montées sur une de verre. Le laser, situé à l'Université de Victoria, est ensuite passé sur toute la longueur de la griffe. longueur de la griffe. En fonction de la longueur de la griffe, nous pouvons obtenir 150 à 200 points de mercure, ce qui représente environ deux points de mercure pour chaque mois de la vie du phoque. chaque mois de la vie du phoque ! Il faudra un certain temps pour examiner tous ces chiffres, mais avec les informations sur l'étendue de la glace de mer et les habitudes alimentaires, nous nous espérons mieux comprendre la relation entre l'exposition au mercure et le changement climatique. changement climatique. Restez à l'écoute pour connaître les résultats dans l'année à venir !

Cette recherche est menée en en collaboration avec le ministère des Pêches et des Océans du Canada et est financé par le Programme de lutte contre les contaminants dans le Nord et ArcticNet.

Références

^1Fergusonet al. 2005. Climate change and ringed seal(Phoca hispida) dans l'ouest de la baie d'Hudson. Mar. Mam. Sci. 21 : 121-135.

^2Laidreet al., 2015. Mammifères marins de l'Arctique l'état des populations, la glace de mer, la perte d'habitat, et les recommandations de conservation pour le le^21e siècle. Conserv. Biol. 29 : 724-737.

^3IPCC(Groupe d'experts intergouvernemental sur l'évolution du climat). 2018. Réchauffement global de 1,5°C.Rapport spécial du GIEC sur les incidences d'un réchauffement planétaire de 1,5°C au-dessus des les niveaux préindustriels et les trajectoires d'émissions de gaz à effet de serre mondiales correspondantes, dans le de gaz à effet de serre, dans le contexte du renforcement de la réponse mondiale à la menace des changement climatique, le développement durable et les efforts visant à éradiquer la pauvreté.

^4Basu et al, 2009. Le mercure alimentaire est-il un problème neurotoxicologique pour les ours polaires(Ursus maritimus) ? Environ. Toxicol. Chem. 28 : 133-40.

^5Frouinet al., 2012. Toxicité du mercure dans les lymphocytes des bélugas : effets limités de la protection par le sélénium. protection. Aquat. Toxicol. 109 : 185-93.

^6BrownT.B, 2014. Effets sur la santé liés aux PCB chez les phoques annelés(Pusa hispida) qui fréquentent un un environnement marin localement contaminé au Labrador. Thèse de doctorat. Université de Victoria.

^7Ferreiraet al., 2011. Évaluation des groupes de couches de croissance des griffes de phoques annelés (Pusa hispida) comme biomoniteurs du Hg inter- et intra- annuel, δ15N, et δ13C. Can. J. Zool. 89 : 774-784.

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