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Aug. 25 2024

舊手機中的稀土金屬,跑到鯊魚身上了嗎?

  • 巴西外海的鼬鯊體內驗出含有手機與其他電子設備中的金屬。PHOTOGRAPH BY JEFF ROTMAN / NPL / MINDEN PICTURES

    巴西外海的鼬鯊體內驗出含有手機與其他電子設備中的金屬。PHOTOGRAPH BY JEFF ROTMAN / NPL / MINDEN PICTURES

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巴西海岸的鯊魚體內發現了用於驅動手機和電動車的元素,但來源與後續影響依舊成迷。

巴西南部海岸的鼬鯊(Galeocerdo cuvier,又稱虎鯊)吃下了大量來自手機、電動車,以及其他科技產品中的汙染物。

這些汙染物中包含了「稀土元素」。「稀土元素」是17種存在於自然環境中的金屬總稱,同時也是現代世界運作的基石。但在鯊魚體內發現的稀土元素,卻引發了人們的擔憂,尤其正值國際監管機構考慮批准深海稀土元素開採計畫,以及電子廢棄物流入海洋的情況日益嚴重之際。研究作者們指出,這是人們第一次在鯊魚體內發現這些與科技息息相關的元素。

「這個問題乏人問津。」巴哈馬伊柳塞拉角研究所(Cape Eleuthera Institute)鯊魚研究暨保育計畫的首席科學家納塔莎.沃斯尼克(Natascha Wosnick)談及環境中稀土元素數量增加時表示:「我們對〔稀土元素〕如何影響鯊魚的健康可一無所知。」

沃斯尼克曾分析過巴西外海鯊魚體內的重金屬與古柯鹼。這次,她對稀土元素及其他科技相關物質如何日益增加地進入頂級掠食者體內感到好奇,並與團隊分析了2021年和2022年間在巴西南部巴拉那州(Paraná)沿岸由家計型漁民(artisanal fisher)捕獲的12條鼬鯊。

研究團隊檢測了在這些鯊魚的大腦、眼睛、腎臟、鰓、皮膚、牙齒、肌肉、心臟和肝臟中,是否有鈦、銣及其他九種稀土元素。稀土元素因其獨特的性質,成為高科技設備的重要原料。沃斯尼克說:「我們今天所使用的所有設備中,幾乎都含有至少一種稀土元素。」除了科技設備之外,銣也是某些藥物中的一員;而鈦更是普遍應用在醫療、航太與其他科技之中。

分析結果顯示,在所有被分析的鼬鯊部位中,都含有這11種元素。研究團隊也在本月的《環境汙染》(Environmental Pollution)期刊上,發表了這項發現。

「我們開始在這些長壽動物身上,看到了長久性化學物質汙染,這並不令人驚訝。」並未參與此次研究的佛羅里達國際大學海洋生物學家馬克.邦德(Mark Bond)說。

鯊魚怎麼把這些金屬吃下肚的?

由於缺乏海洋中稀土元素的資訊,以及對鼬鯊行為的不確定性,人們對於鼬鯊究竟是怎麼吃到這些元素的仍舊一頭霧水。儘管有些鯊魚物種會遷徙,有些物種則傾向長期停留在同一個地區,但鼬鯊卻是二者兼具:有些鼬鯊一輩子只待在同一個地方,有些鼬鯊則會突然來一趟跨越大陸的超長距離旅程。

「鼬鯊的行為模式與其他鯊魚不同,研究起來相當困難。」沃斯尼克說。

有鑑於此,人們很難確定在巴西南部海岸捕獲的這些鼬鯊,究竟是在當地吃下了這些元素,還是在牠們來到巴拉那之前,就已經在其他地方遭到汙染。

無論如何,這些在鯊魚體內發現的稀土元素,只可能來自兩種人為來源:一種來自採礦,從內陸開採的稀土與其他元素,可能經由河流與溪水流入海洋;但沃斯尼克認為,在人口稠密的巴拉那沿岸,更可能是來自缺乏監管的科技廢棄物處理。

鼬鯊可能經由魚鰓直接吸收稀土元素,或是吃下大量遭到汙染的獵物。鑑於鼬鯊幾乎什麼都吃──連靴子、車牌,甚至輪胎都不放過,沃斯尼克表示,牠們可能吞下了廢棄手機或其他含有稀土元素的設備。

但排除這些可能後,稀土元素也有可能並非來自人類工業。並未參與此次研究的蒙特婁大學暨加拿大研究講座(Canadian Research Chair)毒理生態學與全球變遷學者馬克.艾米奧特(Marc Amyot)表示,由於這些元素本來在地殼中就相對常見,因此也可能在水中具備一定濃度。

稀土與其他元素會影響鯊魚嗎?

人們尚未充分瞭解這些元素會對野生動物帶來什麼影響──就鯊魚而言更是如此。

曾在加拿大北極圈魚類身上發現高濃度稀土元素的艾米奧特表示,對鯊魚來說,可能要累積到非常高濃度的稀土元素才會致命。他樂見這類對「缺乏資料的汙染物」的研究成果,並說:「我們需要深入研究這些元素,並制定相關方針,這些研究填上了重要的空白。」

雖然這些元素不會殺死鯊魚,但沃斯尼克和邦德仍擔心其他非致命的影響。沃斯尼克表示,稀土元素(特別是鈦)可能對肝臟造成氧化壓力,而鯊魚因應這類壓力所消耗的能量,可能會影響牠們的捕食或繁殖能力。

邦德也指出,科學家對「鈦」的認識略多於其他元素:鈦可能對腎臟,以及血液中氧氣進入大腦的過程造成「非常有害的影響」;一但大腦的氧氣供應異常,可能導致失去方向感,進而影響捕食等一系列問題。

好在關於「鈦」的消息也不全都是壞的。研究人員在鯊魚的牙齒中發現了「極高濃度」的鈦,沃斯尼克表示,鑑於鯊魚更替牙齒的頻率要遠高於其他動物,這可能是牠們排除這種元素的方法之一。

人類食物與未來採礦

鯊魚是巴西當地的食材之一,通常是被兒童食用。因此,理論上這些稀土元素也可能進到人體。沃斯尼克說道:「所有的非必要元素,都可能傷害人體。」由於哺乳動物身上的脂肪通常比魚類更多,而金屬元素又容易附著在脂肪上,進而快速累積在人體中,導致人體比起鯊魚更容易受到這些元素的毒害。

艾米奧特認為,研究並沒有在鼬鯊最可能被食用的部位──肌肉中,發現足以危害人類的元素濃度。然而,靠近稀土礦區的鯊魚,體內的元素濃度可能還要更高:「如果對人類帶來食安風險,我們就必須繼續溯源。」

沃斯尼克與同事們更擔憂的是,人們缺乏稀土及其他元素,對鯊魚等海洋生物健康水準的監管方針。

隨著稀土元素及相關設備的普及,這個問題可能會越來越嚴重。邦德也擔心,負責制定海底規則的跨政府機構國際海底管理局(International Seabed Authority),正在考慮批准包含開採稀土在內的深海採礦。

「身為環境保護主義者,我們對此表達強烈抗議。」邦德表示,並進一步補充道,水下稀土礦業可能會加劇鯊魚及其他海洋生物的汙染問題。

 

延伸閱讀:巴西近海出現「古柯鹼鯊魚」,這是怎麼一回事? 在美國,人們如何處理過期藥物?

SEP. 2024

深海探索新紀元

深海是鮮少有人探索的寂靜世界,本文記錄了研究船海洋探索號上的科學家團隊,潛入灰六鰓鯊獵食場進行標識任務,希望藉機窺探這片未知境地。

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