随着北极多年冻土层的融化，它引发了一个恶性循环——解冻的土壤释放出碳储备，加剧气候变化，反过来又加速了融化。现在研究人员报告了另一个令人不安的发现：多年冻土层蕴藏的汞比之前认为的要多得多——而且随着地面变暖，它可能会向世界释放这种有毒金属。
在这项本周发表在《地球物理研究快报》上的新研究中，一个国际科学家团队在阿拉斯加的不同地点钻取了 13 个多年冻土土壤岩芯。回到实验室后，他们分析了冷冻岩芯，以测量水分、有机碳和汞含量等因素。这些 50 至 100 厘米的岩芯跨越了 22,000 年至 2,400 年前的时间，这意味着它们所含的大部分汞来自非人为来源。研究人员利用他们的测量结果推断出整个北半球多年冻土层中储存了多少汞的估计值。
美国地质调查局的研究地质学家、研究作者之一保罗·舒斯特说，他们的结果表明，北极多年冻土层蕴藏着约 793 吉克汞——超过 1500 万加仑，或相当于约 23 个奥运会游泳池。当研究人员计算出可能储存在多年冻土层和其上方土壤层（每年例行融化一部分）中的汞量时，他们估计总共有 1,656 吉克。“活性层和多年冻土层加起来几乎包含[汞]，是所有其他土壤、海洋和大气总和的两倍，”研究人员在他们的研究中写道。
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多年冻土是指连续两年或两年以上保持在或低于冰点的冻土、岩石或沉积物。它覆盖了北半球陆地的约四分之一，这有助于解释为什么它蕴藏着如此多的汞。但多年冻土的独特之处还在于，它的冻结状态将汞困在土壤中，而不是让它在环境中流动。“在[美国本土 48 州等其他地区]，土壤是水文连通的，汞在其中循环。它是整个全球汞循环的一部分，”舒斯特说。“在北极，你正在锁定汞——它不会与世界其他地方发生反应。”
新的发现对生态系统和人类健康具有潜在的巨大影响。研究表明，到 2100 年，北极近地表多年冻土层预计将融化 30% 到 99%。随着这种情况的发生，至少一部分先前被锁住的汞可能会变得可移动。“它不仅仅是一个北极问题，而是一个全球问题，”哈佛大学环境科学与工程副教授艾尔西·桑德兰说，她没有参与这项研究。“它不会只停留在[同一个]地方。”
汞可能会被冲入北冰洋，然后通过全球海洋系统循环，或者逃逸到大气中并传播到地球的其他地区。无论是在北极土壤中还是在更广泛的环境中，汞都可能转化为对人类和其他野生动物（包括海洋动物）有害的形式。“故事的另一半——大多数人关心的一半——是这如何影响我们的环境、我们的水生系统和我们的健康？”舒斯特说。“这具有重大的影响。”
其他专家也同意：“它确实加强了[观点]，即气候变化会使许多其他环境问题变得更糟，”麻省理工学院数据、系统和社会以及大气化学副教授诺埃尔·塞林说。加州大学圣克鲁兹分校海洋科学助理教授卡尔·兰博格同意，人类可能“在全球汞循环中添加了大量汞”绝对是一个令人担忧的问题。但他也指出，“当多年冻土融化时，究竟会发生什么，这有点难以知道。仅仅因为土壤变暖，所有的汞都会被释放出来吗？我认为我们不知道，但这绝对是值得担心的事情。”
舒斯特说，这正是专家们现在想要弄清楚的：“下一个问题是，如果它要被释放出来，它会流向哪里？”