Forskare från Sveriges lantbruksuniversitet och Imperial College London genomförde studien i Vättern, Sverige, med innovativa metoder för att spåra fiskars beteende under åtta veckor. De implanterade 105 unga atlantlaxar med långsamt frisättande kemiska implantat och akustiska spårningsenheter för att övervaka deras rörelser under verkliga förhållanden. Fiskarna delades in i tre behandlingsgrupper: en kontrollgrupp, en grupp exponerad för kokain och en grupp exponerad för benzoylecgonin, som är kokainets primära metabolt. Detta tillvägagångssätt gjorde det möjligt för forskarna att observera hur dessa substanser påverkar lax i ett komplext naturligt ekosystem snarare än kontrollerade laboratoriemiljöer.
Nyckelfynd från studien visar att benzoylecgonin hade en djupgående påverkan på laxens rörelser. Fisk exponerad för denna metabolt simmade upp till 1,9 gånger längre per vecka än oexponerad fisk och spred sig upp till 12,3 kilometer (7,6 miles) bredare över sjön. Enligt studien hade kokainmetaboliten benzoylecgonin en större påverkan på fiskens rörelser än kokainet självt. Förändringarna i fiskens beteende blev allt mer uttalade över tid, vilket tyder på att exponeringen förändrade hur fisken upptog utrymme inom ett komplext naturligt ekosystem, som forskarna noterade.
Studien belyser en global kontext där kokain och dess metaboliter allt oftare upptäcks i floder och sjöar världen över, som kommer in i vattendrag främst genom avloppssystem som inte är utformade för att helt filtrera bort dem. Kokain är en av de mest upptäckta illegala drogerna i akvatiska miljöer världen över, enligt forskning. En global analys fann genomsnittliga ytvattenkoncentrationer på cirka 105 nanogram per liter för kokain och 257 nanogram per liter för benzoylecgonin, med maximala koncentrationer som når tusentals nanogram, enligt forskning.
Vetenskaplig oro ökar eftersom även låga koncentrationer av kokain och benzoylecgonin är ett bekymmer eftersom de riktar in sig på hjärnsystem som delas av många djur, vilket potentiellt kan påverka vilda djur, säger forskare. Enligt forskning är beteendeförändringar ofta tidiga och känsliga indikatorer på att något i miljön påverkar vilda djur. Dr. Marcus Michelangeli, en medförfattare till studien, betonade denna punkt i ett pressmeddelande och konstaterade att var fisken går avgör vad den äter, vad som äter den och hur populationer är strukturerade, och om föroreningar förändrar dessa mönster har det potential att påverka ekosystem på sätt som vi bara börjar förstå.
Relaterade bevis stöder dessa farhågor, eftersom en studie från Brasilien 2024 fann kokain i musklerna och levern hos vilda hajar fångade utanför Rio de Janeiros kust, enligt forskning. Detta indikerar att kokainförorening inte är begränsad till sötvattenssystem och kan ackumuleras i marina rovdjur, vilket väcker frågor om bredare ekologiska konsekvenser.
Trots dessa fynd kvarstår flera okända faktorer när det gäller de långsiktiga ekologiska konsekvenserna av förändrad laxbeteende på grund av kokainförorening. Forskare är osäkra på hur ökad rörlighet och spridning kan påverka populationsdynamik, rovdjur-bytesrelationer och den övergripande ekosystemstabiliteten i Vättern och liknande miljöer. Dessutom är de specifika mekanismerna som gör att benzoylecgonin har en större påverkan på fiskens beteende än kokainet självt inte helt förstådda, vilket kräver ytterligare undersökning av biokemiska vägar och neurologiska effekter.
En annan viktig okänd faktor involverar begränsningarna i nuvarande avloppsvattenreningsmetoder för att avlägsna kokain och dess metaboliter. Medan avloppssystem är en primär källa till kontaminering är effektiva borttagningsmetoder inte allmänt implementerade, och forskning behövs för att utveckla bättre filtrerings- och nedbrytningsprocesser. Dessutom är de bredare effekterna på vilda djur bortom studerade arter som lax och hajar oklara, eftersom andra akvatiska och terrestra djur också kan vara sårbara för kokainförorening i sina livsmiljöer.
Implikationerna av denna forskning understryker behovet av förbättrad övervakning och proaktiva åtgärder för att hantera läkemedels- och illegala drogföroreningar i akvatiska miljöer. Forskare förespråkar att integrera beteendestudier i miljöriskbedömningar för att upptäcka tidiga varningssignaler på ekologisk störning. Beslutsfattare och vattenförvaltningsmyndigheter måste överväga att uppgradera avloppsvattenreningsinfrastruktur för att mildra kontamineringskällor. Offentliga medvetenhetskampanjer skulle också kunna bidra till att minska drogavfallspraxis som bidrar till förorening, vilket främjar ett samarbetsinriktat tillvägagångssätt för att skydda vattenkvalitet och biologisk mångfald.