Kviksølvforurening, ofte frigivet fra guldminedrift og kulkraftværker, er et globalt problem. Kredit:Shutterstock
Kviksølvforurening har en lang arv i miljøet. Når den først er sluppet op i luften, den kan cykle mellem atmosfæren og økosystemerne i årevis eller endda årtier, før den havner dybt i oceanerne eller landet.
Mængden af kviksølv i havet i dag er omkring seks gange højere, end det var før mennesker begyndte at frigive det ved minedrift. Selvom vi stoppede alle menneskelige kviksølvemissioner nu, havkviksølv ville kun falde med omkring halvdelen i 2100.
For at løse det globale og langvarige kviksølvproblem, en ny FN -traktat kaldet Minamata -konventionen om kviksølv trådte i kraft i sidste måned. Traktaten forpligter deltagende lande til at begrænse frigivelse af kviksølv og overvåge påvirkningen af miljøet. Australien underskrev konventionen i 2013 og overvejer nu ratifikation.
Indtil nu, vi har kun kunnet gætte, hvor meget kviksølv der kan være i luften over det tropiske Australien. Vores nye forskning, offentliggjort i tidsskriftet Atmosfærisk kemi og fysik , viser, at der er mindre kviksølv i de australske troper end på den nordlige halvkugle - men at forurenet luft fra den nordlige halvkugle lejlighedsvis kommer til os.
Et globalt problem
Mens de fleste af kviksølvs sundhedsrisici stammer fra dets ophobning i fødevarer på havet, dens vigtigste indgangspunkt i miljøet er gennem atmosfæren. Kviksølv i luften kommer fra både naturlige kilder og menneskelige aktiviteter, herunder minedrift og afbrænding af kul. En af de største kviksølvkilder er guldminedrift i mindre skala-en handel, der beskæftiger millioner af mennesker i udviklingslande, men udgør alvorlige risici for menneskers sundhed og miljøet.
Når den først blev sluppet i luften, kviksølv kan rejse tusinder af kilometer for at ende i økosystemer langt væk fra den oprindelige kilde.
Måling af kviksølv i troperne
Mens FN indsamlede underskrifter til Minamata -konventionen, vi havde travlt med at måle kviksølv på Australian Tropical Atmospheric Research Station nær Darwin. Vores to års målinger er de første i det tropiske Australien. De er også de eneste tropiske kviksølvmålinger overalt i det maritime kontinentområde, der dækker sydøstasien, Indonesien, og det nordlige Australien.
Vi fandt ud af, at kviksølvkoncentrationer i luften over det nordlige Australien er 30-40% lavere end på den nordlige halvkugle. Dette giver mening; størstedelen af verdens befolkning bor nord for ækvator, så de fleste menneskedrevne emissioner er der også.
Mere overraskende er sæsonmønsteret i dataene. Der er mere kviksølv i luften i den tørre sæson end den våde sæson.
Den australske monsun ser ud til at være delvist ansvarlig for sæsonændringen. Mængden af kviksølv hopper kraftigt op i starten af den tørre sæson, når vinden skifter fra at blæse over havet til at blæse over landet.
Men vindretning kan ikke forklare hele historien. Kviksølv bliver sandsynligvis fjernet fra luften af de intense regn, der kendetegner den våde sæson. Med andre ord, det lavere kviksølv i luften i den våde sæson kan betyde, at der afsættes mere kviksølv til havet og landet på denne tid af året. Desværre, der er simpelthen ikke nok information fra australske økosystemer til at vide, hvordan dette påvirker lokale planter og dyreliv.
Brande spiller også en rolle. Kviksølv, der tidligere var absorberet af græsser og træer, kan frigives tilbage til atmosfæren, når vegetationen brænder. I vores data, vi ser lejlighedsvis store kviksølvspidser forbundet med tørre sæsonbrande. Da vi bevæger os ind i en skovbrandsæson, der forudsiges at være usædvanligt alvorlig, vi kan se endnu flere af disse pigge.
I den tørre sæson passerer luften over det australske kontinent, inden den ankommer til stedet, mens luften i den våde sæson normalt kommer fra over havet vest for Darwin. Kredit:Howard et al., 2017 (ændret)
Luft fra nord
Selvom kviksølvindholdet normalt var lavt i den våde sæson, et par dage hvert år sprang kviksølvet dramatisk op.
For at finde ud af, hvor disse pigge kom fra, vi brugte to forskellige modeller. Disse modeller kombinerer vores forståelse af atmosfærisk fysik med reelle observationer af vind og andre meteorologiske parametre.
Begge modeller peger på den samme kilde:luft transporteret fra nord.
Australien er normalt beskyttet mod den nordlige halvkugle luft af en "kemisk ækvator", der stopper luften fra at blande sig. Denne barriere er ikke statisk - den bevæger sig nord og syd hele året, når solens position ændres.
Et par gange om året, den kemiske ækvator bevæger sig så langt sydpå, at Australiens øverste ende faktisk falder inden for den atmosfæriske nordlige halvkugle. Når dette sker, forurenet luft fra den nordlige halvkugle kan strømme direkte til det tropiske Australien.
Vi observerede 13 dage, da vores målested nær Darwin tog mere luft fra den nordlige halvkugle end luften på den sydlige halvkugle. På hver af disse dage, mængden af kviksølv i luften var meget højere end på dagene før eller efter.
Det højeste kviksølv observeres, når luften kommer fra den nordlige halvkugle. Kredit:Howard et al., 2017 (ændret)
At spore luften baglæns i tid viste, at luften med højt kviksølv rejste over den indonesiske øhav, inden den ankom til Australien. Vi ved endnu ikke, om det kviksølv stammer fra forurening, brande, eller en blanding af de to.
En global løsning
For effektivt at reducere kviksølveksponering i følsomme økosystemer og skaldyrsafhængige befolkninger rundt om i verden, aggressiv global handling er nødvendig.
De grænseoverskridende påvirkninger på kviksølv, som vi har observeret i det nordlige Australien, understreger behovet for den type multinationale samarbejde, som Minamata-konventionen vil fremme.
Vores nye data etablerer en grundlinje til overvågning af effektiviteten af nye handlinger, der er foretaget i henhold til Minamata -konventionen. Da den første konference mellem parterne fandt sted i sidste uge, forhåbentlig vil det kun være et spørgsmål om tid, før vi begynder at se fordelen.
Denne artikel blev oprindeligt offentliggjort på The Conversation. Læs den originale artikel.