En bedre forståelse af de høje niveauer af kviksølvforurening i den arktiske tundra

Forskere har i over to årtier søgt efter at forklare, hvordan Arktis er forurenet med giftig kviksølvforurening. En ny undersøgelse kaster lys over den sandsynlige proces, samtidig med, at de advarer om dets farer for mennesker og miljø.

Hvis du skulle vælge en region på jorden, der kunne være beskyttet mod menneskeskabt forurening, den arktiske tundra, et stort nordligt økosystem omkring det arktiske hav, ville være en god start. Alligevel er området forurenet med det meget giftige metalkviksølv, der vides at lække fra jorden til floder og i sidste ende Ishavet, forurener det akvatiske liv, som indfødte samfund er afhængige af for at overleve.

Forståelse af kviksølvs kredsløb

Industrialiserede lande og udviklingslande udleder omkring 2 000 tons kviksølv til atmosfæren årligt. Disse kviksølvemissioner kommer i forskellige former, såsom oxideret kviksølv, kendt som Hg(II) og gasformigt elementært kviksølv, eller Hg(0). Førstnævnte har en tendens til at forblive tæt på emissionskilden, mens sidstnævnte kan rejse verden over.

Forskere, der studerer fænomenet, med bidrag fra det EU-finansierede projekt MEROXRE, skrev sidste år i journalen Natur skitserede, hvordan de indsamler data året rundt, ved hjælp af et laboratorium sat op på tundraen. Ved at måle kviksølvniveauer og udføre kemiske analyser, forskerne var i stand til at konstatere, at Hg(0) repræsenterede 70 procent af det kviksølv, der findes i tundrajorden, med Hg(II) mindre end en tredjedel.

I betragtning af Hg(0)'s evne til at rejse vidt, forskere har været forvirrede over, hvorfor der skulle være høje koncentrationer i Arktis. Professor Daniel Obrist, en af ​​forfatterne til undersøgelsen, skriver i 'The Conversation' bemærker, at Hg(0) steder er solrigere og varmere, har tendens til at fremkalde kemiske reaktioner, der resulterer i, at Hg(0) frastødes.

Forskerne antyder, at meget af kviksølvet absorberes fra atmosfæren i tundravegetationens blade, ligesom kuldioxid, under det lille vindue af plantevækst, når sneen smelter. Da planten så igen er dækket af sne og is i mange måneder, bliver kviksølvet bundet i jorden, beskyttet mod sollys og varme, der kan forårsage de kemiske reaktioner, der resulterer i, at den bliver luftbåren igen.

Når planterne fælder blade eller dør, kviksølvet deponeres derefter direkte i jorden, hvilket forklarer, hvorfor afstrømning fra tundrajord til det arktiske hav udgør halvdelen til to tredjedele af de samlede kviksølvforekomster i Arktis. I havet, kviksølvet kan omdannes til organisk methylkviksølv, som er meget giftig og kan passere ind i den akvatiske fødekæde.

Det EU-finansierede MEROXRE-projekts unikke bidrag var at måle stabile kviksølvisotoper, en teknik, der gjorde det muligt for holdet at identificere forskellige kilder til kviksølv i atmosfæren, snepack, vegetation og jordbund. Disse målinger bekræftede yderligere dominansen af ​​Hg(0), foreslår den arktiske tundra som en mulig globalt betydningsfuld kviksølvsænk.

Holdets resultater har stort set omstødt teorier om, at kviksølvforurening skyldtes regn og sne eller havsalt-induceret kemisk cykling af kviksølv i den arktiske tundra.

Undgå at udløse klimaændringer

Høje niveauer af kviksølv i Arktis er fundet i hvidhvaler, isbjørne, sæler, fisk, ørne og andre fugle. Dette påvirker mennesker, især de lokale inuitter, der får deres mad fra traditionelle jagt- og fiskerimetoder. Det er kendt, at længere perioder med eksponering for høje niveauer af kviksølv kan resultere i neurologiske og kardiovaskulære problemer.

Mens undersøgelsen af ​​de potentielle virkninger af klimaændringer lå uden for projektets rammer, forskerne påpeger, at global opvarmning kan resultere i frigivelse af sekvestreret kviksølv, i øjeblikket fanget i permafrosten, udleder endnu mere i arktiske farvande. Prof. Obrist påpeger, at der er mere arbejde at gøre for at udvikle en bedre forståelse af planter og jordens optagelse af Hg(0), og miljøpåvirkningen, at hjælpe regulatorer, politiske beslutningstagere og initiativer såsom Minamata-konventionen, reducere risici.