Ртуть является естественным элементом, а также побочным продуктом таких чисто человеческих предприятий, как сжигание угля и производство цемента. Оценки «биодоступной» ртути — форм элемента, которые могут усваиваться животными и людьми — играют важную роль во всем, от разработки международного договора, предназначенного для защиты людей и окружающей среды от выбросов ртути, до установления государственной политики, лежащей в основе предупреждения о потреблении морепродуктов.
Однако на удивление мало известно о том, сколько ртути в окружающей среде является результатом деятельности человека, или даже о том, сколько биодоступной ртути существует в мировом океане. До настоящего времени.Новый доклад группы, в которую входят исследователи из Океанографического института Вудс-Хоул (WHOI), Государственного университета Райта, Обсерватории Юг-Пиренеи во Франции и Королевского нидерландского института морских исследований, появляется в выпуске журнала Nature на этой неделе и предоставляет первый прямой расчет содержания ртути в мировом океане в результате загрязнения на основе данных, полученных в 12 круизах по отбору проб за последние 8 лет.
Работа, которая финансировалась Национальным научным фондом США и Европейским исследовательским советом и возглавлялась морским химиком WHOI Карлом Ламборгом, также позволяет взглянуть на глобальное распределение ртути в морской среде.«Казалось бы, если мы хотим регулировать выбросы ртути в окружающую среду и в пищу, которую мы едим, то сначала мы должны знать, сколько ее там и сколько человеческой деятельности увеличивается каждый год», — сказал Ламборг. изучаю ртуть 24 года. «Однако в настоящее время нет возможности взглянуть на образец воды и определить разницу между ртутью, полученной из загрязнения, и ртутью, полученной из естественных источников.
Теперь у нас есть способ хотя бы разделить основной вклад природных и природных источников. человеческие источники с течением времени ".Группа начала с изучения наборов данных, которые предлагают подробную информацию об уровнях фосфата в океане, вещества, которое изучено лучше, чем ртуть, и ведет себя примерно так же в океане. Фосфат — это питательное вещество, которое, как и ртуть, попадает в морскую пищевую сеть, связываясь с органическим материалом. Определив соотношение фосфата и ртути в воде на глубине более 1000 метров (3300 футов), которая не контактировала с атмосферой Земли со времен промышленной революции, группа смогла оценить содержание ртути в океане, происходящей из естественных источников, таких как разрушение или «выветривание» горных пород на суше.
Их выводы совпали с тем, что они ожидали увидеть, учитывая известную модель глобальной циркуляции океана. Например, воды Северной Атлантики показали наиболее очевидные признаки загрязнения ртутью, потому что именно там поверхностные воды опускаются под влиянием изменений температуры и солености, образуя глубокие и промежуточные водные потоки.
С другой стороны, тропический и северо-восточный районы Тихого океана считались относительно незатронутыми, потому что глубоководные воды океана циркулируют в этих регионах столетиями.Но для определения вклада ртути в деятельность человека потребовался еще один шаг. Чтобы получить оценки для более мелководных вод и предоставить данные о количестве ртути в мировом океане по всему бассейну, команде понадобился индикатор — вещество, которое можно было бы связать с основными видами деятельности, при которых ртуть попадает в окружающую среду в первую очередь. место. Они обнаружили его в одном из самых хорошо изученных газов за последние 40 лет — двуокиси углерода.
Базы данных по CO2 в водах океана обширны и легко доступны для каждого океанского бассейна практически на всех глубинах. Поскольку большая часть ртути и CO2 из антропогенных источников возникает в результате одной и той же деятельности, команда смогла получить индекс, связывающий эти два фактора, и использовать его для расчета количества и распределения ртути в бассейнах мирового океана, образовавшейся в результате деятельности человека.Анализ их результатов показал приблизительное согласие с использовавшимися ранее моделями — что океан содержит от 60 000 до 80 000 тонн ртути, загрязняющей окружающую среду.
Вдобавок они обнаружили, что в океанских водах глубже 100 м (300 футов) концентрация ртути утроилась после промышленной революции, а в океане в целом было отмечено увеличение примерно на 10 процентов по сравнению с доиндустриальными уровнями ртути.«С ростом, который мы наблюдали в недавнем прошлом, в следующие 50 лет вполне можно добавить ту же сумму, которую мы наблюдали за последние 150», — сказал Ламборг. «Проблема в том, что мы не знаем, что все это означает для рыб и морских млекопитающих. Это, вероятно, означает, что некоторые виды рыб также содержат по крайней мере в три раза больше ртути, чем 150 лет назад, но может быть и больше.
Ключ в том, что теперь у нас есть некоторые твердые цифры, на основе которых можно было бы продолжить работу ".«Ртуть — это приоритетный экологический яд, который можно обнаружить везде, где мы ищем, включая глобальную океанскую бездну», — говорит Дон Райс, директор Программы химической океанографии Национального научного фонда (NSF), которая финансировала исследование. «Эти ученые напомнили нам, что проблема далеко не решена, особенно в регионах мирового океана, где отпечатки пальцев человека наиболее отчетливы».