隨著北極永久凍土以前所未有的速度融化，它釋放出大量危險的汞，對食物鏈和依賴食物鏈的社區構成嚴重威脅。南加州大學多恩西弗分校的科學家們開發了一種評估這種風險的改進方法。

北極永凍土融化正在向河流中釋放汞，威脅生態系統和人類健康。南加州大學多恩西弗分校的研究人員開發了一種新方法，可以更準確地測量這種風險。雖然汞的直接影響較小，但長期暴露於汞會嚴重影響依賴狩獵和捕魚的北極社區。

育空河向西穿過阿拉斯加，流向白令海，侵蝕兩岸的北極永凍土，並將沉積物輸送到下游。在這些沉積物中，潛藏著一個有毒的”偷渡者”：汞。

隨著氣候變化，北極變暖，升溫速度比全球平均快四倍，封存在永凍土中數千年的汞被河流侵蝕，釋放到環境中。

在最近的一項研究中，南加州大學多恩西弗文學、藝術和科學學院的研究人員採用了一種更精確的方法來測量河流從永久凍土中釋放的汞量，並估算等待釋放的汞總量。

這種有毒金屬對生活在北極地區的500 萬居民構成了環境和健康威脅，其中300 多萬人生活在永凍土地區，預計到2050 年這些地區的永凍土將完全消失。

研究報告的合著者、南加州大學多恩西夫分校地球科學與環境研究教授喬希-韋斯特（Josh West）說：”北極地區可能有一顆巨大的’汞炸彈’等待爆炸。”

韋斯特解釋說，地球的自然大氣環流傾向於將污染物向高緯度地區移動，導致汞在北極地區的累積。由於汞的化學性質，大量汞污染最終會進入北極。永凍土累積了大量的汞，使海洋、土壤、大氣和生物圈中的汞含量相形見絀。

在北極，植物吸收汞後死亡，成為土壤的一部分，最終凍結成永凍土。數千年來，汞濃度在冰凍土壤中不斷積累，直到土壤解凍，這種情況因氣候變遷而越來越常見。

研究小組成員包括來自加州理工學院、育空河部落間流域委員會、麻省理工學院和荷蘭代爾夫特理工大學的合作者，他們的研究重點是阿拉斯加育空河流域的兩個北部村莊：比弗村位於費爾班克斯以北約100 英里處，胡斯利亞村位於比佛村以西250 英里處。

以往估算汞含量的方法使用永凍土頂部三公尺（約10 英尺）的岩芯樣本，其差異高達四倍，而且由於採樣深度的限製而面臨限制。

為了尋求更高的精確度，南加州大學多恩西弗分校領導的研究小組對河岸和沙洲沉積物中的汞進行了分析，並挖掘了更深的土壤層。南加州大學多恩西弗分校的博士生、該研究的通訊作者伊莎貝爾-史密斯（Isabel Smith）說：”河流能迅速移動大量含汞的沉積物。”

研究人員發現，沉積物中的汞含量與先前研究得出的較高估計值一致，證實沉積物樣本提供了可靠的汞含量測量方法，能讓人們更深入地了解永久凍土隱藏的危險。

此外，研究團隊也利用衛星遙感資料監測育空河道變化的速度，隨著時間的推移，河道自然會改變。河道的這些變化非常重要，因為它們會影響含汞沉積物從河岸被侵蝕和沿著沙洲沉積的程度。了解這些動態變化至關重要，因為這有助於研究人員預測汞的移動。

有趣的是，顆粒較細的沉積物比顆粒較粗的沉積物含汞量更高，這表明特定的土壤類型可能會帶來更大的風險。考慮到所有這些因素，我們就能更準確地估計未來幾十年永凍土繼續融化時可能釋放的汞總量。

雖然永凍土融化釋放的環境汞目前不會造成嚴重的毒性威脅，但它的影響會隨著時間的推移而增加。隨著金屬在食物鏈中的積累，特別是透過人類食用的魚類和野味，汞的暴露量會增加。

韋斯特指出，透過飲用水造成污染的風險微乎其微：”我們面臨的情況不像密西根州弗林特市那樣。人類接觸汞的途徑大多來自飲食。”

研究人員也強調，儘管河流會侵蝕河岸並移動含汞沉積物，但它也會將這些沉積物重新沉積在河岸的沙洲和海灘上。這裡還有另一層複雜性。河流正在重新埋藏大量的水銀。要真正掌握汞的威脅程度，我們必須了解侵蝕和重新埋藏的過程。

不過，長期影響可能是毀滅性的，尤其是對依賴狩獵和捕魚的北極社區而言。

史密斯說：”幾十年的汞暴露，特別是隨著汞釋放量的增加，可能會對環境和生活在這些地區的人們的健康造成巨大損失。”

研究人員說，他們希望他們開發的工具能夠對”汞炸彈”進行更精確的評估，希望它能夠被消除。

編譯自/ ScitechDaily