Ученые смогут находить загрязненные углем районы рек и озер с помощью рыбных костей

«Мы знаем, что твердые образования во внутреннем ухе рыбы, известные как отолиты, хранят много информации об истории ее жизни, включая химические и физические данные о возрасте рыбы, естественной среде обитания и характере миграции. В своем исследовании мы показали, что, помимо прочего, отолиты также содержат в себе данные о загрязнителях, которые повлияли на экосистемы рыб», — утверждает ведущий автор исследования Джессика Брандт (Jessica Brandt). 

Команда ученых под ее руководством обнаружила, что отношения изотопов стронция в отолитах рыб из двух озер Северной Каролины, в которые близлежащие электростанции сливают угольные отходы, соответствовали отношениям изотопов стронция в образцах, собранных из отложений на дне озера. Результаты исследования опубликованы в журнале Environmental Science & Technology Letters.

По словам ученых, это демонстрирует, что отолиты могут использоваться в качестве биогенных индикаторов для оценки потенциального воздействия на окружающую среду угольных отходов в водных резервуарах. Стронций — естественный микроэлемент угля, который сохраняет уникальные изотопные отношения даже после того, как уголь сгорел, а его зола вступила в контакт с водной средой. В предыдущих исследованиях соотношение изотопов стронция уже использовалось для отслеживания воздействия угольного пепла на качество воды, однако в своей работе ученые впервые смогли доказать, что они также могут быть использованы в качестве индикаторов отслеживания воздействия угольной золы на живые организмы.  

Исследователи собрали образцы поверхностной и подземной воды из двух озер Северной Каролины — озера Мейо и озера Саттон, — которые были выбраны для обслуживания близлежащих электростанций. Озеро Саттон стало причиной большой утечки угольных отходов в соседнюю реку Кейп-Фир после того, как осенью этого года ураган Флоренция спровоцировал наводнение в этом регионе. Они также взяли пробы поверхностных и подземных вод двух других озер —  Тиллери и Ваккамо, — которые не имели к электростанциям никакого отношения, после чего проанализировали все образцы в лаборатории, сопоставив результаты с данными изученных отолитов окуня из каждого озера.  

«Соотношения изотопов стронция в отолитах окуней разных озер и соотношения показателей соответствующих поровых вод всех озер и водохранилищ стали для нас убедительным доказательством того, что отолиты могут служить биогенными индикаторами выбросов угольной золы», — рассказывает соавтор исследования Ричард Ди Джулио (Richard Di Giulio). 

По его словам, соотношения изотопов стронция в образцах поверхностных вод озер не всегда совпадают с пробами рыбных отолитов и поровых вод, но это может быть связано с тем, что соотношения поверхностных вод с течением времени более изменчивы.

Как утверждают ученые, выявленные индикаторы предоставляют ученым информацию о воздействии угольной золы лишь в определенный момент времени, однако, поскольку отолиты постоянно растут в течение всей жизни рыбы, они надеются, что долговременный анализ отолитов позволит определить, когда произошел выброс отходов, что сильно поможет в дальнейших исследованиях качества воды.