利用两种海龟评估东太平洋和西南大西洋热带海域汞污染的生物监测研究

本研究通过分析东太平洋(EP)和西南大西洋(SWA)海域的橄榄蠵龟(L. olivacea)和玳瑁(E. imbricata)角质层样本，结合Hg浓度与稳定同位素(δ13C/δ15N)技术，揭示了自然汞源(如火山活动)对海洋生物Hg积累的显著影响。结果显示EP种群Hg浓度显著高于SWA，证实海龟角质层可作为跨洋汞污染的有效监测工具，为热带海洋生态风险评估提供新方法。

　　

海洋环境中汞(Hg)污染一直是全球关注的生态问题，尤其在拥有特殊地质构造的热带海域。东太平洋(EP)因环太平洋火山带存在显著的自然汞源，而西南大西洋(SWA)则以人为排放为主，这种差异如何影响顶级捕食者如海龟的汞积累？近期发表在《Marine Pollution Bulletin》的研究通过两种关键海龟物种——橄榄蠵龟(Lepidochelys olivacea)和玳瑁(Eretmochelys imbricata)，首次系统比较了跨洋尺度的汞污染特征。

研究团队采用非侵入性采样策略，收集了EP巴拿马海岸和SWA巴西东北海岸两种海龟的角质层(scutes)样本。通过冷蒸气原子吸收光谱法(CV-AAS)测定总汞含量，结合稳定同位素比率质谱(IRMS)分析δ¹³C和δ¹⁵N值，并运用SIBER模型构建同位素生态位。样本包括EP地区41只成年L. olivacea和37只幼年E. imbricata，SWA地区57只成年L. olivacea和41只成年E. imbricata，所有个体均通过曲线甲长(CCL)进行生物学参数标准化。

3. 结果

3.1 汞浓度与同位素特征

EP地区的L. olivacea标准化汞浓度(Hg_norm)达11.9±4 ng·g^-1/cm，显著高于SWA种群(8.3±5 ng·g^-1/cm)。E. imbricata同样显示EP个体汞积累更高(中位数0.35 vs 0.16 ng·g^-1/cm)。同位素分析表明，EP种群的δ¹³C值显著富集，L. olivacea在两地δ¹⁵N无差异，而E. imbricata的EP幼体δ¹⁵N(11.0‰)显著高于SWA成体(6.29‰)。

3.2 同位素与汞生态位

L. olivacea在两海域表现出51.3%的生态位相似度，而E. imbricata仅8%。汞生态位分析显示EP种群具有更广泛的Hg-δ¹³C相关性，反映其暴露于更高环境汞背景。

4. 讨论

研究首次证实EP海域海龟汞负荷显著高于SWA，这与该区域火山活动驱动的自然汞排放密切相关。上升流系统导致EP基础生产力δ¹³C值升高，并通过食物链传递至高级消费者。特别值得注意的是，尽管E. imbricata在EP样本为幼体(平均CCL 48.5 cm)，其汞浓度仍超过SWA成体，暗示早期生命阶段即面临显著汞暴露风险。角质层作为惰性组织记录历史污染的特性，使其成为跨时空尺度监测的理想媒介。

该研究不仅填补了五种海龟物种中汞污染数据的空白，更揭示了地质背景对海洋污染物分布的关键调控作用。未来需进一步验证角质层生长速率与污染物沉积的定量关系，并扩大中美洲太平洋沿岸生物样本的比较研究。这些发现为《水俣公约》在热带海域的实施提供了科学依据，凸显保护濒危海龟对海洋生态系统健康指示的重要性。