Je slunečný den a okolí Vancouveru v centru East Eastside bzučí. Dojíždějící dojíždějí, dodávají nákladní vozy, obchodníci obchodují. A na půlkruhové zahradě obklopené čtyřmi rušnými ulicemi jsou zaneprázdněni i nejmenší pracovníci města.
Jsou to včely, umístěné zde neziskovou Úlemi pro lidstvo, skupinou, která si klade za cíl budovat komunitu prostřednictvím včelařství. Včely však dělají víc než jen med a usnadňují přátelství. Monitorují také znečištění v blízkém okolí s malou pomocí tichomořského centra pro izotopové a geochemické výzkumné laboratoře na University of British Columbia.
Tam, laboratorní ředitelka Dominique Weis a její tým analyzují med vyrobený včely, aby určili, co je v něm.
"Honey je reprezentace [znečištění] zdrojů v hyperlokálním prostředí, " říká Kate Smith, studentka doktorského studia ve Weisově laboratoři. "Včely pijí vodu. Přistanou na půdě. Sbírají pyl." A samozřejmě pijí nektar a vyrábějí med.
Projekt byl zahájen před třemi lety, když se zakladatel Hives for Humanity zeptal Weise, zda by mohla zjistit, zda med, který včely vyráběli, je bezpečný k jídlu. „Protože se jí dělalo legrace, “ za umístění úlů do chudých městských čtvrtí místo do nedotčenějšího venkovského prostředí. Julia Common, spoluzakladatelka Hives for Humanity, spolu s dcerou, říká: „lidé si dělali legraci o nalezení heroinu v medu.“ To byl jen krutý vtip, Common říká, „ale to mě přimělo přemýšlet“ o tom, zda by něco mohlo být jinak nebezpečné v medu, jako je olovo z výfuku z auta a kamionu. Byla představena Weisovi a projekt vzlétl.
Weis, Smith a její tým, s pomocí Hives for Humanity, vzorkovali asi 30 úlů pro pilotní projekt. Včelaři používají dřevěné kávové míchačky k nabírání trochu medu do předem vyčištěné nádoby. Nemohou použít nic kovu, protože kov může kontaminovat vzorek.
Včelař používá dřevěné kávové míchadlo k vzorkování medu z rámu v úlu na Hastings Urban Farm. (Se svolením K. Smith) Weis, geochemista, který normálně studuje havajské sopky, přišel na to, jak přeměnit med na řešení, které lze analyzovat. Aby to bylo možné, musí být med rozpuštěn v roztoku a poté zahřát na 7 000 Kelvinů - teplejší než povrch slunce. Potom může být analyzován hmotnostním spektrometrem, který měří stopová množství prvků, jako je olovo, kadmium nebo zinek.
Včely se po desetiletí používají jako monitory znečištění. Ve své nejjednodušší podobě jsou to jednoduše kanárky v uhelném dole: Pokud je úl nemocný nebo jeho včely vymřou, pravděpodobně je v okolí nějaké znečištění. V posledních letech se monitorování včel stalo sofistikovanějším. Úl nemusí trpět ani umírat, aby mohl poskytnout cenné informace.
Protože včely navštěvují tisíce květin za jeden den, obvykle v těsném okruhu až dvou mil kolem svého úlu, oba levně pokrývají hodně půdy a poskytují vysoce lokalizovaný monitor. Člověk musí jednoduše otevřít úl, sbírat med a podrobit ho baterii testů, aby přesně věděl, co je v životním prostředí. V průběhu let byly včely, med a vosk testovány na fluorid, olovo, zinek, nikl a draslík; složitější molekuly, jako je naftalen (toxická sloučenina odvozená z černouhelného dehtu a také hlavní složka v můstcích); dokonce radioaktivní sloučeniny jako cesium, tritium a plutonium.
Z velké části včely dělají dobrou práci při detekci chemikálií. Pokud víte, „něco o tom, jaké látky jsou hledány, “ říká Gene E. Robinson, ředitel Institutu pro genomickou biologii Carl R. Woese a výzkumného ústavu pro výzkum včel v Illinois, oba na University of Illinois, “ předpoklad je velmi dobrý. “
"Co je to chemie?" Jak mohou [látky] interagovat s… prostředím, na které se díváte? “Ptá se. Například včelí vosk je lipid a mnoho toxických chemikálií je lipofilních, což znamená, že jsou přitahovány k lipidům. Experiment by mohl v medu odhalit jen velmi málo toxické látky, i když je přítomen ve vosku, pokud experimentátor neví, že také vosk otestuje. Robinson dodává, že „technika může být velmi užitečná pro zvětšení stopových množství látek, se kterými se [včely] setkávají“.
Přesto se někdy pozorují včelí monitory matoucí výsledky: Ve tříleté studii v Los Alamos National Laboratory v letech 1994 až 1996, včely umístěné v úlech kolem radioaktivní odpadní laguny, o nichž je známo, že obsahují šest radioaktivních sloučenin, vykazovaly konzistentní známky kontaminace ze čtyř. Další dva, tritium a sodík-22, „se od sebe navzájem významně lišili“, pravděpodobně proto, že včely metabolizují tyto prvky odlišně od ostatních, autor studie Tim Haarmann v knize z roku 2002 shrnující jeho výsledky . Haarmann přesto dospěl k závěru, že „včely medonosné jsou skutečně dobrými ukazateli kontaminace radionuklidy, pokud jsou přítomny v životním prostředí“. Použití těchto údajů pro cokoli konkrétnější, jako je sledování změn v množství záření v průběhu času, nebo určení konkrétního zdroje záření, zůstává výzvou.
Od roku 2006 sledují včely znečištění ovzduší na německém letišti ve Frankfurtu nad Mohanem, na čtvrtém nejrušnějším letišti v Evropě a na letišti s novým terminálem, který je v současné době ve výstavbě.
„Mnoho lidí je proti myšlence, že se letiště ve Frankfurtu stále rozšiřuje, “ říká Bernd Grunewald, ředitel Bee Research Institute na univerzitě ve Frankfurtu. „[Letecký provoz] způsobuje lidem žijícím v sousedství letiště mnoho problémů.“ Úly na letišti měly sledovat, zda znečištění ovzduší proudovými motory - nemluvě o všech traktorech na zavazadla, odmrazovacích vozech atd. - může mít vliv na lidské zdraví.
Po 11 letech studia má tým údaje o 16 chemických látkách, známých jako polycyklické aromatické uhlovodíky (PAH), v medu, pylu a mechu. Tyto PAU většinou pocházejí ze spalování fosilních paliv, zejména při nízkých teplotách (jako když se proudový motor právě zahřívá). Grunewaldův tým vybral těchto 16, protože US EPA je považuje za „prioritní znečišťující látky“, což znamená, že jsou regulovány a jsou důkladně studovány. Všichni jsou také považováni za toxické pro lidské zdraví v dostatečném množství.
Není překvapením, že tým zjistil přítomnost PAH v medu na letišti. Na svém místě kontroly však našli téměř totožné množství PAU, nedotčenou oblast v pohoří Taunus severně od města.
Alespoň pokud jde o PAU, „letiště je stejně znečištěné nebo neznečištěné… jako předpokládané čisté včelín, “ říká Grunewald.
To znamená, že německé tryskové motory jsou pozoruhodně čisté nebo že PAU jsou pozoruhodně perzistentní. Toto vysvětlení je v souladu se studií z roku 2009 od italských vědců, kteří našli PAHs v medu a včelách z úlů poblíž římského letiště Ciampino a také úly v přírodní rezervaci. Tyto výsledky „posilují předpoklad, že PAU vykazují širokou distribuci v životním prostředí“, psali autoři. Jinými slovy, toto znečištění je možná všude.
Zakladatel Hives for Humanity, vlastně věří, že městské včely mohou mít lepší stravu než venkovské včely - ve městě se používá méně pesticidů a fungicidů než v zemědělské oblasti a městské včely mají širokou škálu květů, z nichž se mohou popíjet, ve srovnání se zemědělskými včely, které by mohly navštívit pouze jeden druh plodiny.
Dalším krokem ve všech těchto experimentech je upřesnění. Pokud vědci dokážou určit nejen to, zda jsou znečišťující látky přítomny v životním prostředí, ale skutečně sledovat jejich koncentrace v čase nebo je sledovat až ke zdroji, znamenalo by to obrovskou výhodu. A to je to, co vědci UBC doufají.
„Všechno na Zemi má jedinečný izotopový otisk prstu, “ říká Weis. „Olovo ze spalování olovnatého benzínu má jedinečný izotopový podpis. Olovo z malířských čipů má jedinečný izotopický podpis.“ Některé z úlů, které studují, se nacházejí poblíž přístavu Vancouver, který byl v roce 2015 třetím nejrušnějším přístavem v Severní Americe. Byly k dispozici statistiky za poslední rok. Objevuje se v medu znečištění ovzduší z přístavu? Pečlivým pozorováním izotopových podpisů všech možných zdrojů znečištění - projektu, který bude trvat roky - lze tyto zdroje v medu určit; dávat Vancouveritům lepší představu o tom, odkud by mohlo pocházet znečištění a jak vyčistit vzduch.
A co se týče původní otázky, která začala Weise cestou studování medu? Je to bezpečné. "Mluvíme o desítkách dílů na miliardu [olova], na špičkové úrovni, " říká Weis. "Pokud jde o spotřebu, není důvod k poplachu, naše nástroje jsou prostě velmi, velmi citlivé."
