Плавление льда в Антарктиде может высвободить в Южный океан больше ртути, свидетельствует исследование

Антарктида, долгое время считающаяся одним из самых удалённых и нетронутых регионов Земли, может высвобождать всё больше ртути в Южный океан по мере ускорения таяния льда из-за изменения климата, согласно новому исследованию, посвящённому изменяющемуся ртутному циклу континента.

На протяжении десятилетий экстремально холодная среда Антарктиды служила огромным резервуаром для загрязняющих веществ, переносимых из других частей мира. Атмосферная и океаническая циркуляция может переносить загрязнители, включая ртуть, на большие расстояния, прежде чем они будут осаждены и накоплены во льду, снегу, почвах и морских отложениях.

Но по мере роста глобальных температур и продолжающегося отступления антарктического льда некоторые из этих исторически накопленных загрязнителей могут снова мобилизоваться и попасть в окружающие воды.

Полученные данные вызывают опасения относительно того, как изменение климата может изменить глобальное перемещение ртути — токсичного тяжёлого металла, способного накапливаться в морских экосистемах и в конечном итоге попадать в пищевую цепь человека.

Накопление ртути увеличилось с промышленной эпохи

Исследователи из Пекинского университета собрали и проанализировали 16 образцов донных отложений с континентального шельфа вокруг Антарктического полуострова, одного из регионов, где особенно быстро происходят изменения окружающей среды.

Химический анализ показал, что средняя скорость накопления ртути в отложениях увеличилась примерно на 160% с начала промышленной эпохи, причём особенно заметное ускорение наблюдалось примерно с 1950-х годов.

Результаты указывают на то, что как исторические антропогенные выбросы ртути, так и изменения в антарктической среде влияют на количество ртути, осаждаемой и перераспределяемой в регионе.

Ртуть, высвобождаемая в других частях мира, в том числе в результате таких видов деятельности, как сжигание угля и горнодобыча, может переноситься на большие расстояния через атмосферу, прежде чем в конечном итоге достигнет полярных регионов.

После осаждения ртуть может оставаться запасённой в снегу, льду, почвах и морской среде в течение длительного времени.

Однако изменение климата нарушает этот процесс.

Таяние ледников может увеличивать высвобождение ртути в океан

Исследователи использовали компьютерные модели для изучения глобального ртутного цикла и оценки того, как различные источники вносят вклад в ртуть, обнаруживаемую в морских отложениях Антарктиды.

Их анализ показал, что количество ртути, высвобождаемой из ледников в океан, увеличилось на 550% с начала промышленной эпохи.

Исследователи оценили, что примерно 56% ртути, обнаруженной в морских отложениях вокруг Антарктического полуострова, поступило непосредственно из атмосферного осаждения.

Остальная часть, вероятно, связана с такими процессами, как талые воды ледников, выветривание и эрозия льда, почв и отложений на континенте.

По мере повышения температур таяние ледников и усиление эрозии могут мобилизовать загрязнители, которые оставались запертыми в течение десятилетий или дольше.

Изменения во взаимодействии между атмосферой, океаном, льдом и сушей могут, таким образом, ускорять перемещение ртути через антарктическую среду.

Изменение климата может изменить глобальный ртутный цикл

Полученные данные иллюстрируют важное, но иногда упускаемое из виду последствие изменения климата: потепление может влиять не только на температуры, уровень моря и экосистемы, но и на перемещение загрязняющих веществ.

Ртуть, выбрасываемая в результате деятельности человека, может циркулировать по всему миру, прежде чем достигнет удалённых регионов.

Исторически полярный лёд и промёрзшие почвы служили резервуарами, способными удерживать часть этого загрязнения. По мере изменения этих замёрзших сред ранее осевшая ртуть может вновь мобилизоваться.

Это создаёт то, что учёные иногда называют проблемой наследственного загрязнения — даже если текущие выбросы будут сокращены, загрязнители, высвобожденные десятилетия назад, могут продолжать циркулировать в окружающей среде.

По мнению исследователей, изменение климата может сделать контроль глобального загрязнения ртутью более сложным, чем простое сокращение современных выбросов.

Токсичный метилртуть может попадать в морскую пищевую цепь

Одна из наибольших опасностей возникает, когда ртуть в окружающей среде превращается в метилртуть — высокотоксичную органическую форму этого металла.

Некоторые микроорганизмы способны преобразовывать ртуть в метилртуть при подходящих условиях окружающей среды.

После образования метилртуть может поглощаться мелкими морскими организмами и постепенно накапливаться по пищевой цепи — процесс, известный как биоаккумуляция и биомагнификация.

Загрязнение может переходить от микроорганизмов и планктона к крилю и рыбе, а в конечном итоге — к морским птицам и морским млекопитающим.

Люди также могут подвергаться воздействию метилртути, главным образом при употреблении загрязнённых морепродуктов.

Предыдущие исследования показали, что микроорганизмы, связанные с морскими экосистемами Антарктиды, способны участвовать в трансформации ртути, что подчёркивает потенциальную возможность биологической доступности ртути, высвобождаемой в Южный океан.

Воздействие ртути может повреждать нервную систему

Метилртуть вызывает особую тревогу из-за её воздействия на нервную систему.

При достаточно высоких уровнях воздействия она может нарушать неврологические функции, развитие, поведение и репродукцию у дикой природы.

Эта проблема также имеет значение для здоровья человека. Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) относит ртуть к числу химических веществ, вызывающих серьёзную обеспокоенность в сфере общественного здравоохранения.

Воздействие ртути может затрагивать нервную, пищеварительную и иммунную системы, а некоторые формы также могут повреждать лёгкие, почки, кожу и глаза. Плоды и маленькие дети особенно уязвимы к неврологическим эффектам воздействия метилртути.

Аналогичные изменения происходят и в других холодных регионах

Это явление не ограничивается Антарктидой.

Учёные наблюдали сопоставимые процессы и в других холодных регионах, особенно в Арктике, где таяние вечной мерзлоты может высвобождать ртуть и другие загрязнители, остававшиеся запертыми в промёрзших почвах.

Изменения окружающей среды в других местах также могут влиять на перемещение загрязняющих веществ.

Например, на северо-востоке США всё более интенсивные штормы и эрозия могут влиять на то, как ртуть и другие загрязнители переносятся через водосборные бассейны и экосистемы.

В совокупности эти наблюдения указывают на то, что изменение климата может перестраивать ртутный цикл во многих регионах мира.

Сокращение выбросов остаётся важным — но ртуть прошлого может сохраняться

Полученные данные создают долгосрочную проблему для глобальных усилий по сокращению загрязнения ртутью.

Сокращение новых выбросов из таких источников, как сжигание угля, горнодобыча и промышленная деятельность, остаётся важной стратегией для ограничения будущего загрязнения.

Однако ртуть, уже накопленная в ледниках, промёрзших почвах и других природных резервуарах, представляет собой наследие исторического загрязнения.

По мере продолжения глобального потепления, таяния льда и изменения замёрзших сред часть этой накопленной ртути может продолжать высвобождаться в океаны и экосистемы, даже если новые антропогенные выбросы снизятся.

Это означает, что улучшение уровня ртути в окружающей среде может не наступить сразу после сокращения текущих выбросов.

Таким образом, антарктические данные подчёркивают более широкую связь между изменением климата, загрязнением окружающей среды, морскими экосистемами и здоровьем человека.

По мере потепления планеты учёные всё чаще изучают не только то, что теряется из замёрзших регионов мира, но и то, какие долго хранившиеся вещества могут быть вновь высвобождены в окружающую среду.

 

Источник :

Eos.

sciencealert