https://frosthead.com

Bahan Kimia Berusia Satu Dekade Mungkin Mengancam Kesuburan Beruang Kutub, Seolah Mereka Tidak Cukup Mengkhawatirkan

Antara perubahan iklim, konflik manusia dan hilangnya habitat, beruang kutub memiliki lebih dari cukup untuk dikhawatirkan. Tapi ternyata ikon-ikon konservasi yang rentan ini juga menghadapi ancaman yang lebih tidak mungkin: bahan kimia industri yang dilarang hampir 40 tahun lalu. Sebuah makalah baru dalam jurnal Proceeding of the Royal Society B menemukan bahwa ini dan kontaminan lainnya masih menemukan jalan mereka ke dalam tubuh beruang kutub, di mana mereka dapat mendatangkan malapetaka pada sistem reproduksi dan kesuburan mereka hari ini.

Konten terkait

  • Polutan Membuat Tulang Penis Beruang Polar Lebih Mudah Hancurkan
  • Belum Terlambat untuk Menyelamatkan Beruang Kutub
  • Beruang Kutub Terdaftar sebagai Terancam

Penyebab kimia utama yang dimaksud adalah PCB, atau bifenil poliklorinasi, bahan kimia buatan manusia yang memulai usahanya di pabrik kimia Alabama pada 1920-an, dan kemudian diproduksi di seluruh dunia. Pada tahun 1979, PCB dilarang karena kekhawatiran bahwa itu menimbulkan ancaman bagi kesehatan manusia dan lingkungan. Namun penelitian dalam beberapa tahun terakhir mengungkapkan bagaimana kontaminan ini bertahan di lingkungan selama beberapa dekade, dan mungkin telah melakukan perjalanan jauh ke testis dan sel sperma beruang kutub.

Tak perlu dikatakan bahwa kesuburan sangat penting untuk kelangsungan hidup spesies apa pun. Tetapi ini sangat penting untuk beruang kutub, karena mereka memiliki tingkat reproduksi paling lambat dari mamalia manapun. Jika seorang betina tanpa sadar kawin dengan jantan tidak subur satu tahun, ia akan kurang beruntung untuk musim kawin itu — satu dari hanya sekitar lima yang ia miliki selama hidupnya. Dengan kata lain, segala ancaman terhadap kesuburan beruang kutub memiliki potensi untuk menggagalkan pertumbuhan populasi secara besar-besaran.

"Bahaya terbesar dari ketidaksuburan rahasia seperti ini adalah bahwa pejantan benar-benar mengambil kesempatan bagi perempuan untuk hamil, " kata Viola Pavlova, seorang ahli ekologi dengan Akademi Ilmu Pengetahuan di Republik Ceko dan memimpin penulis di atas kertas. "Jadi, sangat penting bagi perempuan untuk memiliki cukup pejantan untuk berkembang biak."

PCB dapat mempengaruhi kesuburan pada beruang kutub dan predator Arktik top lainnya dalam berbagai cara. Sebagai pengganggu hormon, mereka dapat mengganggu fungsi hormon normal di tubuh pada hewan dan manusia. Pada manusia, para peneliti telah menemukan korelasi antara paparan PCB yang tinggi dan perubahan motilitas dan kuantitas semen pada manusia, di antara efek lainnya termasuk kerusakan hati dan penyakit kulit. Lebih buruk lagi, mereka stabil, artinya mereka dapat bertahan di lingkungan selama beberapa dekade.

Senyawa — di antaranya ada 209 jenis berbeda — pertama kali diproduksi secara komersial oleh Swann Chemical Company di Anniston, Alabama. Raksasa kimia Monsanto kemudian membeli perusahaan itu dan menjadi produsen utama produk di AS, sementara perusahaan lain di seluruh dunia mulai memproduksinya juga. Pada tahun 1979, produksi PCB dilarang sepenuhnya di AS — tetapi pada saat itu, sekitar 150 juta pound telah tersebar di lingkungan. Itu setara dengan sekitar 8.000 bus sekolah.

Banyak dari partikel-partikel itu mengendarai arus udara dan lautan ke Kutub Utara entah larut dalam air atau melekat pada lumpur, dan melakukan perjalanan ke insang ikan atau mulut makhluk laut penghuni bawah yang mencari makan di daerah berlumpur, demikian temuan para peneliti selama bertahun-tahun. Senyawa terakumulasi dalam sel-sel lemak hewan, dan dapat tinggal di sana seumur hidup.

Ketika predator top seperti beruang kutub memakan segel lemak yang telah memakan ikan yang terkontaminasi, beruang kutub akan menelan dosis PCB tertinggi daripada hewan lain dalam rantai makanan. Hewan-hewan yang berada di puncak jaring makanan karenanya menderita beban terkontaminasi, dan hewan-hewan Arktik menderita terutama karena mereka mengandalkan makanan berlemak dan kaya energi untuk bertahan hidup di lingkungan mereka yang keras. (Proses ini, yang dikenal sebagai biomagnifikasi, adalah alasan yang sama mengapa ikan predator yang lebih besar seperti tuna memiliki risiko lebih tinggi terkontaminasi merkuri.)

Meskipun PCB dilarang di AS pada tahun 1979, mereka masih ada di lingkungan saat ini dan dapat berdampak pada kesuburan beruang kutub. Meskipun PCB dilarang di AS pada tahun 1979, mereka masih ada di lingkungan saat ini dan dapat berdampak pada kesuburan beruang kutub. (Alan D. Wilson / Wikimedia Commons)

Tim Pavolva berfokus pada populasi beruang kutub di Greenland Timur dan Svalbard dari pertengahan 1990-an, yang telah menunjukkan tanda-tanda pertumbuhan populasi yang melambat dan diketahui memiliki tingkat PCB yang meningkat. Untuk menilai peran yang dimiliki PCB, timnya pertama-tama menganalisis data dampak PCB terhadap kesuburan hewan pengerat. Kemudian, mereka menggunakan model komputer untuk memperkirakan bagaimana dampak yang sama dapat menggagalkan populasi beruang kutub berdasarkan pola kawin mereka.

(Sementara secara langsung mempelajari efek PCB pada testis beruang kutub dan kesuburan akan ideal, ini bukan kemungkinan untuk studi, Pavlova mengatakan. "Ini spesies yang rentan, dilindungi, " jelasnya. "Akan sangat sulit untuk melakukan hal seperti itu di penangkaran dan mendapatkannya dari binatang buas tidak mungkin. ”)

Ini adalah pertama kalinya seseorang mempelajari bagaimana PCB dapat memengaruhi kesuburan beruang kutub jantan. Penelitian sebelumnya telah berfokus pada kesuburan wanita, tetapi pria cenderung mengandung konsentrasi PCB yang lebih tinggi daripada wanita, kemungkinan karena sebagian konsumsi ASI, kata Pavlova. “Anaknya terkontaminasi, tetapi di sisi lain betina menyingkirkan sebagian dari bebannya (ketika dia menyusui), ” katanya. "Laki-laki tidak bisa menghilangkan kontaminasi dengan mudah."

Para peneliti menemukan bahwa PCBs memang bisa berdampak pada kesuburan pria dengan membuat jantan yang tidak subur menjadi pasangan yang tidak bisa hidup. Mekanisme dimana laki-laki bisa menjadi tidak subur akibat kontaminasi tidak jelas; itu bisa termasuk serangkaian efek sistem hormon, atau dampak langsung pada kualitas sperma itu sendiri, kata John Meeker, seorang peneliti di University of Michigan yang mempelajari dampak kontaminan lingkungan terhadap kesehatan manusia. Studi-studi lain tentang hormon yang mengganggu bahan kimia menunjukkan melemahnya tulang penis pada beruang kutub, bersama dengan tulang lainnya, menunjukkan bahwa itu memiliki konsekuensi kesehatan lain yang mengurangi kebugaran keseluruhan pada pria dan wanita.

Meeker, yang tidak terlibat dalam penelitian ini, menunjukkan bahwa menentukan jalur menuju dampak kesehatan diperumit oleh sejumlah besar PCB yang berbeda. "Bahkan dalam kelas tertentu mereka mungkin memiliki mekanisme yang berbeda, " kata Meeker. "Itu bisa sangat luas."

Konsentrasi senyawa telah menurun di lingkungan dari waktu ke waktu, tetapi sumber yang tersisa masih dapat mencapai hewan dan manusia saat ini, kata Meeker. Yang menjadi perhatian khusus bagi manusia adalah tempat-tempat seperti situs limbah beracun yang mengandung bahan-bahan yang terkontaminasi, tetapi juga bangunan-bangunan tua — termasuk sekolah yang dibangun pada 1950-an hingga 1970-an yang bisa membuat sumber-sumber PCB terjebak dalam bahan-bahan usang termasuk gala dan ballast lampu neon.

Tetapi jalan paling umum dari paparan manusia adalah melalui konsumsi makanan, khususnya ikan berlemak, kata Meeker. Sedangkan manusia umumnya dapat memilih untuk makan makanan laut atau tidak, predator laut terkemuka termasuk anjing laut dan lumba-lumba tidak bisa. Komunitas Inuit yang diet tradisionalnya termasuk predator top ini juga telah menunjukkan bukti peningkatan paparan bahan kimia.

Dari semua predator, paus pembunuh menunjukkan tingkat PCB tertinggi, bahkan lebih tinggi daripada beruang kutub, kata penulis studi Christian Sonne, ahli biologi di Aarhus University di Denmark. "Hati mereka tidak dapat memetabolisme dengan cara yang sama seperti beruang kutub dan mereka tidak bisa mengekskresikan dengan cara yang sama, " jelas Sonne, menunjukkan bahwa paus pembunuh tidak membuat bulu, yang merupakan rute ekskresi penting dari senyawa untuk beruang kutub .

Sekarang, saat perubahan iklim mengalihkan arus laut dan pola es laut, jaring makanan Arktik dan pola akumulasi PCB bisa bergeser juga. Meningkatnya kelaparan juga memungkinkan PCB terakumulasi dalam darah hewan, memiliki konsekuensi kesehatan yang tidak diketahui, kata Sonne.

Efek PCB pada beruang kutub hanyalah salah satu dari banyak cara yang disebut bahan kimia pengganggu hormon dapat berdampak pada satwa liar dan manusia — dan pengingat bahwa bahan kimia baru yang diproduksi saat ini berdampak buruk pada cara lain yang tidak terduga. Bahkan ketika bahan kimia lama telah dihapus dari produk dari waktu ke waktu, bahan kimia baru telah mengambil tempat mereka dalam semacam sabuk konveyor perubahan, kata Robert Letcher, seorang ahli kimia lingkungan di Carelton University di Kanada.

Letcher menambahkan bahwa tidak semua bahan kimia ini terbukti memiliki efek negatif pada hewan, tetapi "yang bertahan di predator teratas adalah yang mengkhawatirkan karena mereka selamat dari tantangan proses yang dapat menghancurkan mereka." Studi seperti Pavlova, katanya, adalah penting dalam pemahaman yang lebih baik tentang efek ini terhadap beruang kutub dan spesies lain dalam jangka panjang. “Jika kesuburan dan kemampuannya untuk bereproduksi telah berdampak negatif, maka Anda mempertanyakan kemampuan spesies ini untuk melanjutkan, ” kata Letcher.

Dan di dunia saat ini, tambahnya, tidak ada tempat yang aman bagi spesies untuk berlari, berenang atau terbang. "Tidak ada lingkungan yang murni, " kata Letcher. “Tidak ada populasi utamus mamalia laut yang lolos. Ini universal. ”

Bahan Kimia Berusia Satu Dekade Mungkin Mengancam Kesuburan Beruang Kutub, Seolah Mereka Tidak Cukup Mengkhawatirkan