Undersøgelse:Virkningen af ​​kviksølvkontrollerende politikker mindskes for hver femte års forsinkelse

Kviksølv er et utroligt genstridigt giftstof. Når det først udsendes fra kulfyrede kraftværkers skorstene, blandt andre kilder, gassen kan drive gennem atmosfæren i op til et år, før den sætter sig i oceaner og søer. Det kan derefter ophobes i fisk som giftigt methylkviksølv, og til sidst skade de mennesker, der spiser fisken.

Hvad mere er, kviksølv, der tidligere blev udsendt, kan faktisk komme ind i atmosfæren igen ved fordampning. Disse "legacy emissioner" kan drive og blive deponeret andre steder, sætte gang i en cyklus, hvor en voksende pulje af giftigt kviksølv kan cirkulere og forurene miljøet i årtier eller endda århundreder.

En ny MIT-undersøgelse viser, at de længere lande venter med at reducere kviksølvemissioner, jo flere ældre emissioner vil akkumulere i miljøet, og jo mindre effektive vil enhver emissionsreducerende politik være, når de i sidste ende implementeres.

I et papir offentliggjort i tidsskriftet Miljøvidenskab og -teknologi , forskere har fundet ud af, at for hvert femte år, landene forsinker med at reducere kviksølvemissionerne, virkningen af ​​eventuelle politiske tiltag vil blive reduceret med 14 procent i gennemsnit. Med andre ord, for hvert femte år, landene venter på at reducere kviksølvemissionerne, de bliver nødt til at implementere politikker, der er 14 procent mere stringente for at nå de samme reduktionsmål.

Forskerne fandt også ud af, at fjerntliggende regioner sandsynligvis vil lide mest af enhver forsinkelse i kviksølvkontrollen. Kviksølvforurening i disse regioner vil kun stige, hovedsageligt fra opbygningen af ​​forældede emissioner, der har rejst dertil og fortsætter med at cykle igennem og forurene deres miljøer.

"Det overordnede budskab er, at vi skal handle hurtigt, " siger studieforfatter Noelle Selin, lektor i MIT's Institute for Data Systems and Society og Department of Earth, Atmosfærisk, og Planetvidenskab. "Vi kommer til at beskæftige os med kviksølv i lang tid, men vi kunne håndtere meget mere af det, jo længere vi forsinker kontrollerne. "

Global forsinkelse

Minamata-konventionen, en international traktat med 101 parter, herunder USA, trådte i kraft i august 2017. Traktaten repræsenterer en global forpligtelse til at beskytte menneskers sundhed og miljøet ved at reducere emissioner af kviksølv fra menneskeskabte kilder. Traktaten kræver, at lande kontrollerer emissioner fra specifikke kilder, såsom kulfyrede kraftværker, som står for omkring en fjerdedel af verdens kviksølvudledning. Andre kilder, der behandles af traktaten, omfatter kviksølv brugt i håndværksmæssig og småskala guldminedrift, produktion af ikke-jernholdige metaller, og cementproduktion.

Ved udarbejdelse og evaluering af deres emissionsreducerende planer, Politikere bruger typisk modeller til at simulere mængden af ​​kviksølv, der ville forblive i atmosfæren, hvis der blev truffet visse foranstaltninger for at reducere emissionerne ved deres kilde. Men Selin siger, at mange af disse modeller enten ikke tager højde for ældre emissioner, eller også antager de, at disse emissioner er konstante fra år til år. Disse foranstaltninger træder heller ikke i kraft med det samme - traktaten opfordrer indtrængende til, at landene skrider ind så hurtigt som muligt, men dens krav til styring af eksisterende kilder, f.eks. kulkraftværker, giver mulighed for op til 10 års forsinkelse.

"Hvad mange modeller normalt ikke tager højde for, er, at menneskeskabte emissioner nærer fremtidige gamle emissioner, "Selin siger." Så dagens menneskeskabte emissioner er morgendagens gamle emissioner. "

Forskerne havde mistanke om, at hvis lande holder ud med at implementere deres emissionskontrolplaner, dette kan resultere i vækst af ikke kun primære emissioner fra skorstene, men også legacy-emissioner, der kom tilbage i atmosfæren for anden gang.

"I det virkelige liv, når lande siger, 'Vi ønsker at reducere emissioner, 'det tager normalt mange år, før de rent faktisk gør det, " siger Hélène Angot, undersøgelsens første forfatter og tidligere postdoc ved MIT. "Vi ville gerne spørge, hvad er konsekvenserne af at forsinke handling, når du tager højde for ældre emissioner. "

Arven efter at vente

Gruppen brugte en kombination af to modeller:GEOS-Chem, en global atmosfærisk model udviklet på MIT, der simulerer transport af kemikalier i atmosfæren rundt om i verden; og en biogeokemisk cyklusmodel, der simulerer den måde, kviksølv cirkulerer i rum, der repræsenterer den globale atmosfære, jord, og vand.

Med denne modelleringskombination, forskerne estimerede mængden af ​​ældre emissioner, der ville blive produceret i enhver region i verden, givet forskellige emissionsreducerende politiske tidslinjer. De antog et scenarie, hvor lande ville vedtage en politik for at reducere de globale kviksølvemissioner med 50 procent sammenlignet med 2010-niveauerne. De simulerede derefter mængden af ​​kviksølv, der ville blive aflejret i søer og oceaner, både fra primære og ældre emissioner, hvis en sådan politik blev forsinket hvert femte år, fra 2020 til 2050.

Ialt, de fandt ud af, at hvis lande skulle forsinke med fem, 10, eller 15 år, enhver politik, de ville gennemføre, ville have 14, 28, eller 42 procent mindre af en påvirkning, henholdsvis, end hvis den samme politik blev indført med det samme.

"Jo længere vi venter, jo længere tid vil det tage at komme til sikre niveauer af forurening, " siger Angot.

Fjerne konsekvenser

Baseret på deres simuleringer, forskerne sammenlignede fire regioner beliggende i forskellige afstande fra menneskeskabte kilder:fjerntliggende områder i det østlige Maine; Ahmedabad, en af ​​de største byer i Indien, beliggende nær to kulfyrede kraftværker; Shanghai, Kinas største by, som har forhøjede atmosfæriske kviksølvkoncentrationer; og et område i det sydlige Stillehav kendt for sit tunfiskeri.

De fandt ud af, at proportionelt, forsinkelser i kviksølvhandlingen havde større konsekvenser i de regioner, der var længst væk fra enhver menneskeskabt kilde til kviksølv, såsom det østlige Maine - et område, der er hjemsted for flere indianerstammer, hvis levebrød og kultur til dels afhænger af de lokale fiskefangster.

Selin og Angot har samarbejdet med medlemmer af disse stammer, i et partnerskab, der blev etableret af MIT's Center for Environmental Health Sciences.

"Disse samfund forsøger at gå tilbage til en mere traditionel livsstil, og de vil spise mere fisk, men de er forurenede, " siger Angot. "Så de spurgte os, 'Hvornår kan vi trygt spise så meget fisk, som vi vil? Hvornår kan vi antage, at kviksølvkoncentrationerne vil være lave nok, så vi kan spise fisk regelmæssigt?

For at besvare disse spørgsmål, holdet modellerede mængden af ​​fiskeforurening i det østlige Maine, der kunne opstå fra en ophobning af ældre emissioner, hvis kviksølvreducerende politikker forsinkes. Forskerne brugte en simpel sømodel, tilpasset og anvendt på MIT i samarbejde med kolleger ved Michigan Technological University, der simulerer måden kviksølv cirkulerer gennem en søjle, der repræsenterer lag af atmosfæren, en sø, og sedimentet nedenunder. Modellen simulerer også den måde, kviksølv omdannes til methylkviksølv, dens mere giftige form, der kan bioakkumulere i fisk.

"Generelt, vi fandt ud af, at jo længere vi venter med at reducere de globale emissioner, jo længere tid vil det tage at nå sikre methylkviksølvkoncentrationer i fisk, " siger Angot. "Dybest set, hvis du er langt væk [fra enhver menneskeskabt kilde til kviksølv], du stoler på alle andre. Alle lande er nødt til at reducere emissionerne, hvis man vil se et fald i forurening et meget fjerntliggende sted. Så derfor har vi brug for global handling."