זה יום שטוף שמש, ושכונת מרכז העיר אסטסייד בוונקובר זמזמה. הנוסעים נוסעים, משאיות מסירה מועברות, בעלי סוחרים. ובגן בן חצי דונם המוקף בארבעה רחובות סואנים, גם העובדים הקטנים בעיר עסוקים.
אלה דבורים, שהוצבו כאן על ידי הכוורות למען האנושות, קבוצה שמטרתה לבנות קהילה באמצעות דבורים. אבל הדבורים עושות יותר מאשר לייצר דבש ולהקל על חברויות. הם גם עוקבים אחר זיהום באזור הסמוך, בעזרת מעט עזרה מהמעבדה לחקר איזוטופי ומחקר גיאוכימיה באוניברסיטת קולומביה הבריטית.
שם מנתחים מנהל המעבדה דומיניק ווייס וצוותה את הדבש שיצרה הדבורים על מנת לקבוע מה יש בה.
"דבש הוא ייצוג של מקורות [זיהום] בסביבה היפר-לוקאלית", אומרת קייט סמית ', סטודנטית לתואר שלישי במעבדה של וייס. "הדבורים שותות מים. הן נוחתות על האדמה. הן מרימות אבקה." וכמובן, הם שותים צוף ומכינים דבש.
הפרויקט התחיל לפני שלוש שנים כאשר מייסד "כוורות למען האנושות" שאל את וייס אם היא יכולה לדעת אם הדבש שדבורים שלו מכינות בטוח לאכילה. "כי מצחיקים אותה" בגלל איתור כוורות בשכונה עירונית ענייה במקום סביבה כפרית וטהורה יותר. ג'וליה קומון, המייסדת של "כוורות למען האנושות" יחד עם בתה, אומרת "אנשים התבדחו על מציאת הרואין בדבש." זו הייתה רק בדיחה אכזרית, "אומרת קומון, " אבל זה גרם לי לחשוב "האם יכול להיות שיש משהו מסוכן אחר בדבש, כמו עופרת מפליטה של מכוניות ומשאיות. היא הכירה את וייס והפרויקט המשיך.
וייס, סמית 'וצוותה, בעזרת הכוורות למען האנושות, דגמו כ -30 כוורות לפרויקט הפיילוט. אפיאריסטים משתמשים במערבבי קפה מעץ כדי לזלף מעט דבש במיכל שנקה מראש. הם לא יכולים להשתמש בשום דבר מתכת, כי מתכת עלולה לזהם את הדגימה.
אפיאריסט משתמש במערבבת קפה מעץ כדי לדגום דבש מהמסגרת בכוורת בחווה העירונית של הייסטינגס. (באדיבות ק. סמית ') וייס, גיאוכימאי שבדרך כלל חוקר הרי געש בהוואי, הבין כיצד להמיר את הדבש לפיתרון שניתן לנתח. לשם כך צריך להמיס את הדבש בתמיסה, ואז לחמם אותו ל 7, 000 קלווין - חם יותר משטח השמש. ואז ניתן לנתח אותו בעזרת ספקטרומטר המוני, המודד כמויות עקבות של יסודות, כמו עופרת, קדמיום או אבץ.
דבורים משמשות כמוניטורי זיהום מזה עשרות שנים. בצורתו הפשוטה ביותר, הם פשוט כנרית במכרה פחם: אם כוורת חולנית או שהדבורים שלה מתות, קרוב לוודאי שיש איזשהו זיהום בסביבה. בשנים האחרונות המעקב אחר הדבורה נעשה מתוחכם יותר. הכוורת אינה צריכה לסבול או למות בכדי לספק מידע חשוב.
מכיוון שדבורים פוקדות אלפי פרחים ביום אחד, לרוב ברדיוס הדוק של עד שני מיילים סביב הכוורת שלהן, שניהם מכסים הרבה אדמה בזול וגם מספקים צג מקומי מאוד. צריך פשוט לפתוח כוורת, לקצור את הדבש ולהגיש אותו לסוללת בדיקות כדי לדעת בדיוק מה יש בסביבה. במהלך השנים בדבורים, דבש ושעווה נבדקו כפלואוריד, עופרת, אבץ, ניקל ואשלגן; מולקולות מורכבות יותר כמו נפטלין (תרכובת רעילה שמקורן בזפת פחם, וגם המרכיב העיקרי בכדורי העש); אפילו תרכובות רדיואקטיביות כמו צזיום, טריטיום ופלוטוניום.
לרוב, הדבורים עושות עבודה טובה באיתור כימיקלים. כל עוד אתה יודע "משהו לגבי סוגים של חומרים שמחפשים", אומר ג'ין א. רובינסון, מנהל מכון קרל ר ווזה לביולוגיה גנומית ומתקן המחקר לדבורים באילינוי, שניהם באוניברסיטת אילינוי, " הנחת היסוד טובה מאוד. "
"מה הכימיה? איך [החומרים] עשויים לקיים אינטראקציה עם הסביבה ... שאתה מסתכל עליה? "הוא שואל. לדוגמא, שעוות דבורים היא ליפיד, וכימיקלים רעילים רבים הם ליפופילים, כלומר הם נמשכים לשומנים. ניסוי עשוי להעלות מעט מאוד חומר רעיל בדבש, גם אם הוא נמצא בשעווה, אם הנסיין לא יודע לבדוק גם את השעווה. עם זאת, מוסיף רובינסון, הטכניקה "יכולה להיות שימושית מאוד בכדי להגדיל כמויות עקבות של חומרים שנתקלו בהם [דבורים]."
עם זאת, לעתים מוניטורים של דבורים מגלים תוצאות מבלבלות: במחקר שנמשך שלוש שנים במעבדה הלאומית לוס אלמוס בין השנים 1994-1996, דבורים שהונחו בכוורות סביב לגונה של פסולת רדיואקטיבית הידועה כמכילה שש תרכובות רדיואקטיביות הראו סימנים עקבי של זיהום מארבע. השניים האחרים, טריטיום ונתרן -22, "כולם היו שונים באופן משמעותי אחד מהשני" בכל אחד מהכוורות, אולי מכיוון שהדבורים מטבוליזם את אותם יסודות בצורה שונה מהאחרות, כתב סופר המחקר טים הרמן בפרק הספר משנת 2002, המסכם את תוצאותיו . עם זאת, הרמן הגיע למסקנה כי "דבורי הדבש הן אכן אינדיקטורים טובים לזיהום רדיונוקליד כאשר הוא קיים בסביבה." השימוש בנתונים אלה לכל דבר ספציפי יותר, כמו מעקב אחר שינויים בכמות הקרינה לאורך זמן, או איתור מקור קרינה ספציפי, נשאר אתגר.
מאז 2006 דבורים עוקבות אחר זיהום אוויר בשדה התעופה של פרנקפורט בגרמניה, שדה התעופה הרביעי העמוס ביותר באירופה, ואחת עם טרמינל חדש שנמצא כעת בבנייה.
"אנשים רבים מתנגדים לרעיון ששדה התעופה של פרנקפורט הולך וגדל", אומר ברנד גרונוולד, מנהל המכון לחקר הדבורים באוניברסיטת פרנקפורט. "[התנועה האווירית] יוצרת הרבה בעיות עבור אנשים שגרים בשכונת שדה התעופה." הכוורות בשדה התעופה נועדו לעקוב אם זיהום אוויר ממנועי הסילון - שלא לדבר על כל טרקטורי המזוודות, משאיות הסלקול וכדומה - יכול להשפיע על בריאות האדם.
לאחר 11 שנות מחקר, הצוות מכיל מידע על 16 כימיקלים, הידועים בשם פחמימנים ארומטיים פוליציקליים (PAHs), בדבש, אבקה ובטחב. PAHs אלה מגיעים בעיקר משריפת דלקים מאובנים, במיוחד בטמפרטורות נמוכות (כמו כאשר מנוע סילון רק מתחמם). הצוות של גרונוולד בחר ב -16 אלה מכיוון שה- EPA האמריקני רואה בהם "מזהמים עדיפים", כלומר הם מוסדרים, והם נחקרים בכבדות. כולם גם נחשבים רעילים לבריאות האדם בכמויות מספיק גדולות.
באופן לא מפתיע, הצוות מצא את נוכחותם של PAHs בדבש בשדה התעופה. אך הם גם מצאו כמויות כמעט זהות של PAHs באתר הבקרה שלהם, אזור בתולי באזור רכס הרי טאונוס מצפון לעיר.
לפחות כשמדובר ב- PAHs, "שדה התעופה מזוהם או לא מזוהם ... כמו המכוורת הנקייה כביכול, " אומר גרונוולד.
זה אומר שמנועי הסילון של גרמניה נקיים להפליא, או ש- PAHs מתמידים להפליא. ההסבר האחרון מתיישר היטב עם מחקר שנערך בשנת 2009 על ידי מדענים איטלקים שמצא PAHs בדבש ודבורים מכוורות ליד שדה התעופה סיאמפינו של רומא וכן כוורות בשמורת טבע. תוצאות אלה "מחזקות את ההנחה כי PAHs מראים תפוצה רחבה בסביבה", כתבו המחברים. במילים אחרות, אולי הזיהום הזה נמצא רק בכל מקום.
Common, מייסד Hives for Humanity, למעשה מאמין שדבורים עירוניות עשויות לתזונה טובה יותר מדבורים כפריות - ישנם פחות חומרי הדברה וקוטלי פטריות המשמשים בעיר מאשר באזור חקלאי, ולדבורים העירוניות יש מגוון רחב של פרחים לגימה מהם, בהשוואה לדבורים חקלאיות שעשויות להגיע לבקר רק סוג אחד של יבול.
השלב הבא בכל הניסויים הללו הוא להיות ספציפיים יותר. אם החוקרים יכולים לקבוע לא רק אם מזהמים קיימים בסביבה אלא למעשה עוקבים אחר ריכוזם לאורך זמן או להתחקות אחר המקור, זה יהיה יתרון עצום. וזה מה שמדענים UBC מקווים לעשות.
"לכל דבר על כדור הארץ יש טביעת אצבע איזוטופית ייחודית", אומר וייס. "לעופרת משריפת בנזין עופרת יש חתימה איזוטופית ייחודית. לעופרת משבבי צבע יש חתימה איזוטופית ייחודית." חלק מהכוורות שהם לומדים נמצאות ליד נמל ונקובר, שהיה הנמל השלישי העמוס ביותר בצפון אמריקה נכון לשנת 2015. היו הנתונים הסטטיסטיים האחרונים של השנה. האם זיהום אוויר מהנמל מופיע בדבש? על ידי שימו לב בזהירות לחתימות האיזוטופיות של כל מקורות הזיהום האפשריים - פרויקט שייקח שנים - אפשר לציין אותם במקורות בתוך הדבש, נותן לונקוברייטים מושג טוב יותר מאיפה עשוי זיהום להגיע ואיך מפנים את האוויר שלהם.
ובאשר לשאלה המקורית שהחלה את וייס בדרך לימוד דבש? זה בטוח. "אנחנו מדברים על עשרות חלקים למיליארד עופרת, בקצה הגבוה", אומר וייס. "מבחינת הצריכה, אין סיבה להבהיל. המכשירים שלנו פשוט מאוד רגישים."
