Yhdysvalloissa ja monissa paikoissa ympäri maailmaa ihmiset saavat suurimman osan elohopean saannistaan merikalasta - etenkin tonnikalasta. Kalalla on joitain terveyshyötyjä, mutta liiallinen elohopean kulutus voi aiheuttaa kehitysvaurioita pienille lapsille. Tutkijat ymmärtävät, kuinka elohopea kulkeutuu makeanveden lajeihin, mutta koska valtameret ovat niin paljon suurempia ja syvempiä, he eivät ole varmoja, että prosessi on sama.
Tätä epävarmuutta korostettiin toukokuussa 2006, kun San Franciscon ylimmän oikeusasteen tuomioistuin päätti, että tonnikalayhtiöiden ei tarvitse sisällyttää elohopeavaroituksia tölkkeihin. Päätös riippui suurelta osin siitä, ovatko merikalasta löytynyt elohopea peräisin ihmisen tekemästä teollisuudesta, kuten kaasua päästävistä hiilen polttamoista, tai luonnollisesta sijainnista, kuten merenpohjasta. Tuomioistuimen mielestä kaksi asiaa oli selvä: Kukaan ei oikeastaan tiedä mistä merikalat lentävät elohopeaansa. Ja se pieni tiedetään, että se ei johdu ihmisen pilaantumisesta.
"Yksi isoista kysymyksistä on, mistä tonnikala- ja merikalan elohopea tulee? Koska juuri sieltä suurin osa saa elohopeaa", sanoo vanhempi tutkija Cynthia Gilmour Smithsonianin ympäristötutkimuskeskuksesta Edgewaterissa, Marylandissa. Tällä suurella kysymyksellä on suuria vaikutuksia kansanterveyteen. Jos kaloissa oleva elohopea tulee enimmäkseen ilmakehästä, päästösäännökset ja muut ponnistelut saattavat ajan mittaan tehdä kaloista turvallisempaa syödä. Jos merikalat saavat elohopeaa luonnollisesta ympäristöstä, naisten kouluttaminen elohopean terveysvaikutuksista syntymättömille ja pienille lapsille voi kuitenkin olla ainoa vaikuttava vaihtoehto. "On melko tärkeää tietää se", Gilmour sanoo, "emmekä tiedä."
Näin ei ole makean veden lähteissä, joissa prosessi on hyvin tutkittu. Sade pesee elohopeaa ilmasta joille, järville ja vesistöille. Mikro-organismit muuttavat sen haitallisessa muodossa, metyylielohopeaksi. Pienet kalat kuluttavat mikrobit, suuret kalat kuluttavat pienet kalat ja lopulta toksiini laskeutuu keittiöön. Tämä tapahtumaketju voi tapahtua nopeasti. Viime viikolla julkaistuissa tutkimuksissa julkaisussa Proceedings of the National Academy of Sciences, Gilmour ja hänen kollegansa havaitsivat, että elohopea ilmeni järven kaloissa heti kahden kuukauden kuluttua sen laskeutumisesta veden pinnalle. Ilmakehään päästetyn elohopean määrä on joidenkin arvioiden mukaan kolminkertaistunut teollisuuden viimeisen vuosisadan aikana. Seurauksena on, että suurin osa tutkijoista vakuuttaa, että ihmisen aiheuttamien elohopeapäästöjen vähentyminen tekee ajoissa joidenkin järvien ja jokien kaloista syömisen turvallisemmaksi.
Valtameressä tutkijat eivät kuitenkaan ole varmoja siitä, että elohopea seuraa tätä tietä. Tutkimusalusten korkeat kustannukset ja meren pelkkä koko tekevät meritietojen keruusta pitkäaikaisen menettelyn. Lisäksi saastuneet instrumentit pilaavat paljon ennen vuotta 1980 tehdyn valtameren elohopeaa koskevan työn. "Meillä ei ole paljon tietoa valtamerestä. Se on yllättävän vähän", sanoo biogeokemialainen William Fitzgerald Connecticutin yliopistosta. Mutta viimeisen vuosikymmenen aikana tutkijat ovat pyrkineet täyttämään tämän tyhjän ymmärryksen. Teos on "viimeinkin läpi laajasti", hän sanoo.
Seurauksena on, että tutkijat ovat vasta alkamassa koota yhteen kokonaisuus. He ovat yleensä yhtä mieltä siitä, että metyylielohopea tuottaa kolmessa paikassa: tuuletusaukot merenpohjassa, rannikkoalueilla ja vesipylväät lähellä pintaa. Ilmanvaihto elohopea, todennäköisesti tuhansien vuosien ikäinen, valmistettaisiin riippumattomaksi ihmisen toiminnasta. Rannikolta tai pinnalta tuleva metyylielohopea olisi kuitenkin todennäköisesti seurausta teollisuuden pilaantumisesta. Kunkin väylän suhteellinen vaikutus on paljon vähemmän selvä.
"Tällä hetkellä sanoisin, että kukaan ei ole löytänyt meressä metyylielohopeaa, josta voidaan helposti mitata avoimen valtameren kalojen metyylielohopea", sanoo geokemialainen François Morel Princetonin yliopistosta. "On ollut vaikeaa selvittää, mistä se tulee, minne se menee. Nyt alamme ymmärtää."
Vuonna 2003 Morel ja jotkut kollegat mittasivat Havaijin läheltä vuonna 1998 pyydetyn keltaevätonnikalan elohopeapitoisuuksia ja vertasivat niitä muiden tutkijoiden suorittamiin mittauksiin vuonna 1971 pyydetyistä tonnikala-tonneista. Teollisuuspäästöistä johtuva elohopea asettuu pinnan läheisyyteen, joten jos siellä metyylielohopea meressä Kalaa tuotetaan, sitten vuoden 1998 kaloissa pitäisi olla huomattavasti enemmän elohopeaa, tutkijat ehdottivat. Sen sijaan Morelin ryhmä ei löytänyt mitään eroa kahden kalanäytteen välillä, he kertoivat lehdessä Environmental Science and Technology .
Suurin osa amerikkalaisista saa elohopeaa tonnikalasta, joka tyypillisesti elää avoimessa valtameressä. Mutta uusi tutkimus on osoittanut, että tonnikala (pyydetty Marylandin rannikolta) ruokkii joskus lähellä rantaa ennen kuin suuntaa takaisin merelle. (IStockphoto) 
Terill Holweg (oikealla, vuonna 2005) ja Tyler Bell keräävät Chesapeaken lahden sedimenttinäytteet, jotka testataan elohopean suhteen. Lahdella ja muilla rannikkoalueilla tuotettu metyylipitoinen elohopea saattaa osaltaan vaikuttaa valtameren kalojen toksiinipitoisuuteen. (Gilmour Labin luvalla) 
Yllättävän vähän tiedetään siitä, kuinka metyylipitoinen elohopea kulkeutuu meressä eläviin kaloihin (RV Sharp tutkimusmatkalle Chesapeaken lahdelle). Elohopea voi aiheuttaa kehitysongelmia pienille lapsille, kun sitä käytetään liikaa. (Gilmour Labin luvalla) 
"Puhdas" liikkuva tutkimuslaboratorio nostettiin RV Cape Hatterasiin heinäkuussa 2005. Elohopeakokeet ovat alttiita saastumiselle; Joitakin vuosikymmeniä sitten tehtyjä tutkimuksia on kyseenalaistettu, koska laitteet saattavat olla pilaantuneet. (Gilmour Labin luvalla) 
Rob Mason ottaa vesinäytteen RV Cape Henlopen -laivalle toukokuussa 2005. "Hyllyssä tapahtuva näyttää olevan erittäin tärkeää", Mason sanoo viittaen metyylipitoisen elohopean tuotantoon rannikoilla. (Gilmour Labin luvalla) Tutkijat päättelivät, että tonnikalan metyylipitoinen elohopea ei johdu ilmakehän päästöistä, vaan luonnollisesta lähteestä - hydrotermisistä tuuletusaukkoista valtameren pohjalla. Vaikka tonnikala elää valtameren yläosassa, he saattavat mahdollisesti purkaa elohopeaa syömällä kalaa, joka viettää aikaa syvänmeressä.
Tulokset tuottivat voimakkaita reaktioita tutkimusyhteisössä. Jotkut väittävät, että nämä kaksi tonnikalakantaa eivät ole vertailukelpoisia. Keltaevätonnikalaa on pyydetty voimakkaasti vuodesta 1971 lähtien, ja kalastuspaineet voivat muuttaa elohopeapitoisuuksia tietyissä kalakannoissa, sanoo vesitoksikologi James Wiener Wisconsin-LaCrossen yliopistosta. Toiset uskovat, että ilmakehän elohopea ei ole vielä ajautunut riittävän pitkälle mereen, jotta mittaus olisi mahdollista.
Kritiikistä huolimatta tutkimus johti merkittävään valtamertututkimukseen. Tuuletusaukkojen vaikutuksen tutkimiseksi Massachusettsissa sijaitsevan Woods Hole Oceanographic Institution -yrityksen Carl Lamborgin johtama tutkijaryhmä lähetti robotin 1, 7 mailin päähän keräämään näytteitä Tyynen valtameren Gordan harjanteelta. Vuonna 2006 tutkijat julkaisivat tuloksensa - kaikkien aikojen ensimmäisenä metyylielohopeaan perustuvan venttiilin - tulokset lehdessä Geophysical Research Letters . He päättelivät, että elohopeapitoisuudet olivat melko korkeat tuuletusaukkoissa, mutta eivät riittävän korkeat tukemaan kalojen pinnalta löytyvää määrää.
Tulokset viittaavat siihen, että vaikka tuuletusaukot saattavat olla metyylielohopeaa, ne eivät todennäköisesti ole tärkeitä, sanoo Chad Hammerschmidt Wrightin yliopistosta, paperin avustaja. Jopa San Francisco -nimisen tonnikalayhtiöiden avain todistajana toiminut Morel sanoo nyt, että tuuletusaukot eivät muodosta riittävästi metyylipitoista elohopeaa sen toimittamiseksi pintakaloille. Mutta tämä toteutuminen sinänsä, hän sanoo, ei vieläkään selitä, mistä suurin osa elohopeaa tulee.
Tästä syystä monet tutkijat keskittyvät siihen, miten rannikkoalueilla syntynyt metyylipitoinen elohopea voisi päästä kalaan avoimessa valtameressä. Gilmour ja Rob Mason Connecticutin yliopistosta johtavat tutkimusta siitä, kuinka metyylielohopea kerääntyy merilevylle ja Chesapeaken lahdelle. He analysoivat sedimentit yhdeksältä keski-Atlantin rannikolta ja löysivät todisteita metyylielohopeatuotannosta mannerjalustalta ja hyllyn alapuolelle hajoavasta rinteestä. Työ ei ole vielä valmis, mutta "tuloksemme osoittavat, että et voi sivuuttaa reunoja", Mason sanoo. "Hyllyssä tapahtuva näyttää olevan erittäin tärkeätä."
Rannikolta saatua metyylipitoista elohopeaa voidaan kuljettaa merelle monin tavoin. Tonnikala ja muut avomerellä olevat kalat voivat uida rannikolle, syödä saastunutta rannikkokalaa ja uida takaisin. Luonnossa vuonna 2005 julkaistu tutkimus, jota johtaa Stanbara-yliopiston Barbara Block, osoittaa, että tonnikala viettää paljon aikaa itärannikon ruokinta-alueiden lähellä ennen uintia kaukaa merelle - jopa muuttaessaan Atlantin yli.
Virtaukset saattavat myös pestä elohopeaa rannalta. Jotkut tutkijat ovat uskoneet, että auringonvalo hajottaa myrkyllisen yhdisteen ennen kuin se pääsi kaukaa merelle, mutta uudet todisteet muiden metallien, kuten raudan, liikkumisesta alkavat haastaa tämän huolen, Fitzgerald sanoo.
"Rannikkoalueiden merkityksestä on yhä enemmän todisteita", hän sanoo. "Se on todella jännittävää. Se on ollut siellä kauan, emmekä ole kiinnittäneet siihen riittävästi huomiota."
Ehkä suurin kysymys on, kuinka paljon elohopeaa voidaan muuntaa metyylielohopeaksi valtameren pinnalla. Yleinen viisaus on ollut, että vain hapottomilla alueilla elävät bakteerit voivat tuottaa tämän muunnoksen. Mason on kuitenkin tehnyt työtä Tyynenmeren päiväntasaajan lähellä osoittaen, että metylaatio voi todella tapahtua vähän happea sisältävissä vesissä. On vielä selvitettävä, onko olemassa riittävästi näistä alueista, jotta sillä olisi suuri vaikutus kalojen metyylipitoisuuteen.
Jos osoittautuu, että metyylielohopeaa voi syntyä lähellä veden pintaa, päästöjä koskevilla säännöksillä voi olla suora vaikutus merilevän tonnikalan ja muiden kalojen elohopeamäärään, Mason sanoo. Sama pätee, jos myöhemmät tutkimukset tukevat ajatusta, että rannikkoalueella tuotettu metyylipitoinen elohopea voidaan kuljettaa merellä.
Tiedemiehet tietysti tietävät, että jotain on otettava huomioon tonnikala- ja muissa valtamereissä olevasta elohopeasta. "Todellisuudessa kaikki metyylielohopea tuotetaan todennäköisesti kaikissa kolmessa ympäristössä" - pitkin rannikkoa, syvissä tuuletusaukoissa ja joillain meripinnoilla - ", mutta tarvitsemme lisää työtä tämän fraktioinnin jäsentämiseksi", Mason sanoo. Toistaiseksi, paitsi yhdessä San Franciscon oikeustalossa, tuomaristo on edelleen ulkona.
