北大科研团队:气候变化致南极冰融释放剧毒汞 62%海鸟汞超标
近期,北京大学科研团队发布的研究显示,受全球变暖影响,南极冰川正加速融化,并释放出冰封数千年的剧毒重金属汞(俗称水银)。这一现象对生态极度脆弱的南极海域构成日益严峻的威胁。目前62%海鸟检出水银超标,1/4物种面临中毒风险。
据《科普时报》报道,北京大学刘茂甸研究员领衔的研究团队在《美国国家科学院院刊》(PNAS)上发表最新研究成果,揭示了自工业化以来,人为排放与气候变暖共同加速南极半岛的汞循环,并促使长期封存于冰冻圈中的“历史遗留汞”重新释放。
研究团队通过对南极半岛海域沉积物进行高解像度地球化学与汞同位素分析,结合多介质汞收支模型,重建了工业化以来该区域汞的源-汇动态。研究发现,尽管南极远离主要的人为排放源,但现代南极半岛陆架沉积物的平均汞累积速率高达93±58/微克每平方米每年,是全球陆架平均水平的2倍;自工业化以来,该累积速率更大幅增长了160%。
研究指出,这一剧烈增长主要由两个耦合的“汞循环回路”驱动:其一,大气沉降增强与海冰退缩,扩大了开阔水域,强化了海水对大气汞的直接吸收;其二,气候变暖引发冰川融化与地表侵蚀,启动了“大气-冰川-陆地-海洋回路”,将封存在陆地冰雪与土壤中的“历史遗留汞”重新动员并输送到海洋。
模型数据显示,自工业化以来,由融冰驱动的陆地汞释放通量激增了550%,海-气交换通量亦增加了350%。鉴于南极半岛的变暖速率高达全球平均水平的6倍,若全球变暖持续,冰架失稳蔓延至南极内陆,更多长期封存的汞将被释放。
兰州大学生态学院教授赵序茅解释,南极的汞并非天然存在,而是人类工业活动(如燃煤及有色金属冶炼)排放的产物。汞能在大气中停留6至12个月并随环流跨越重洋,沉降并长年冰封于南极,形成巨大的“汞储库”。
关于解封的汞是否会通过海鲜进入人体?赵序茅表示,污染主要集中于南极半岛近岸海域,而市面上绝大多数商用海鲜并非在此捕捞,加上正规上市海产品均需通过严格的甲基汞安全检测,因此长期大量食用该特定海域大型肉食深海鱼才存在富集风险。
然而,汞是一种有毒重金属,进入食物链后会在生物体内积聚,目前62%海鸟检出水银超标,1/4物种面临中毒风险。虽然南极地区的人类活动相对较少,但汞可以通过食物链传播到更远的区域。气候变暖除了加剧汞污染,也削弱海洋的碳封存能力,而其长期影响是毁灭性的。