不过,这一发现多少有些偶然。Erin Kelly是加拿大埃德蒙顿阿尔伯塔大学的一名研究生,她主要对加拿大洛基山脉的汞含量进行研究。2000年7月,一场森林大火在她位于贾斯珀国家公园“摩押湖”的科研地点发生。而她的导师David Schindler则拥有火灾前的鱼类和湖水样本,这才使他们和同事能对1120公顷区域内汞暴发对生态系统产生的影响进行研究。
在为期一个月的汞扩散过程中,短时间内有大量的汞以一种类似“脉冲”的方式通过被火灾侵蚀的土壤进入到湖中,同时,地表径流也使湖中氮的总量翻了一番,而磷的浓度则变为原来的4倍。结果,湖中的无脊椎动物通过这些营养物质大量繁殖,导致食物链中所有环节的成员数量都大幅增加,尤其是小鳟鱼,更是“人丁兴旺”。
这些因素导致了新的捕食行为,从而改变了食物链。湖中充足的幼虹鳟基本被4种靠无脊椎动物生存的鱼捕食殆尽,因此,那些鱼的体内积累了比平常更多的汞。据该研究小组近期在美国《国家科学院院刊》上报道,以成年虹鳟为例,它们体内的汞含量比火灾发生前高出5倍之多。处于食物链顶端的捕食者——湖鳟,也在大火之后开始吃一种名为加拿大白鳟的鱼,这使得它体内的汞含量更高。这些鳟鱼体内的汞含量超过了美国环保局认定的安全数字,然而,附近处于火灾区域之外的湖泊,其食物链和汞的水平都没有发生变化。
据该小组统计,鱼体内88%的汞含量增加应归因于食物链的变化,其余的则是额外的汞进入湖内造成的。Kelly表示,“如果这样的‘脉冲’更加持久或者发生在一年中湖泊最多产的时候,汞的总含量可能还会增加得更多。”她和论文其他合著者注意到,由于气候变化导致北美地区森林火险增加,汞污染可能会变得更普遍。
对于此项研究,伊斯兰辛密歇根州立大学的湿地生态学家Merritt Turetsky表示,“令人兴奋的是,它说明森林大火对食物链有双重影响”,即汞扩散之后也增加了其在食物链中的积累,“而通过食物链流动的汞可能比我们想象的更多”。
森林大火造成的富营养化径流在使湖泊更“高产”的同时,也让鱼体内沉积了更多的汞。