海洋正在變暖、酸化和缺氧，這些都是氣候變遷帶來的有據可查的後果。 然而，人們對這些變化如何影響海洋環境中的污染物卻較少關注。一項新的研究調查了微量元素與氣候變遷的相互作用。 研究結果發表在《自然》雜誌Communications Earth & Environment。

氣候事件正在釋放更多污染物

基爾亥姆霍茲海洋研究中心（GEOMAR Helmholtz Centre for Ocean Research Kiel）的海洋化學家麗貝卡-齊通（Rebecca Zitoun）博士和她的克羅埃西亞同事、薩格勒布魯德爾-博什科維奇研究所（Ruđer Bošković Institute）的薩沙-馬爾基內克（Saša Marcinek）博士是這項研究的共同第一作者共同研究了人為和自然污染來源。

鉛、汞和鎘等金屬不僅透過工業或化石燃料燃燒等人類活動進入海洋。 由於氣候變化，自然來源也在改變：海平面上升、河流氾濫或乾燥、海冰和冰川融化–所有這些過程都會調動和增加污染物流。

該研究總結了聯合國海洋環境保護的科學面向聯合專家小組（GESAMP）工作小組的研究成果，重點是海洋中的金屬污染物。 該工作小組由位於摩納哥的摩納哥地球科學研究院（GEOMAR）海洋礦物資源教授、國際原子能總署（IAEA）海洋環境研究實驗室前主任西爾維亞-桑德（Sylvia Sander）博士發起。 德國阿爾弗雷德-魏格納研究所、亥姆霍茲極地和海洋研究中心（AWI）的Christoph Völker 也參與了這項工作。

桑德博士解釋說：”我們的工作小組主要研究氣候變遷和溫室氣體對海洋污染物的影響。這些影響的一個例子是北極水域中汞含量的上升：冰川融化、永久凍土解凍和海岸侵蝕正在從大自然釋放出更多的汞。

有毒金屬的人為來源

“與工業化前的水平相比，人類活動使鉛等有毒金屬的全球流量增加了十倍，汞增加了三到七倍，」桑德爾教授舉了另一個例子。沿海水域越來越多地檢測到銀等有毒元素，這源於煤炭燃燒以及抗菌產品中銀奈米粒子的使用日益增加。 此外，航運和塑膠的使用也助長了重金屬的擴散。 塑膠會與水中的銅、鋅和鉛等金屬結合。 這些結合在一起的污染物也會進入食物鏈。

未來，由於對海洋的開發力道不斷加大，人類造成的重金屬污染可能會進一步增加。

海水中的微量元素對氣候變遷很敏感

氣候變化，如海水溫度上升、海洋酸化和氧氣耗盡，會以各種方式影響微量元素。

水溫升高會增加海洋生物對汞等微量元素的生物利用率和吸收率。 這是因為溫度升高會促進新陳代謝，降低氧氣溶解度，增加鰓的通氣量，導致更多金屬進入生物體並在其體內累積。

隨著海洋吸收了人類釋放的大部分二氧化碳（CO2 ），海洋變得更加酸性–pH 值下降。 這增加了銅、鋅或鐵等金屬的可溶性和生物利用率。 銅的影響尤其明顯，濃度越高，銅對許多海洋生物的毒性越大。

此外，氧氣的日益枯竭，特別是在沿海地區和海底，增強了微量元素的毒性作用。 這對直接生活在海床或海床上的生物，如貽貝、螃蟹和其他甲殼類動物造成了壓力。

雙重負擔： 污染物和氣候變遷

人類活動透過兩種方式影響沿海地區的污染物數量：直接透過向環境排放污染物， 以及間接透過人類造成的氣候變遷對自然污染源的影響。

不過，研究也顯示，關於氣候變遷如何影響海洋污染物的數據仍然不足。 工作小組呼籲加強對新的和研究不足的污染物的研究。 此外，還應開發更好的模型，並調整立法，以加強對海洋污染物影響的控制。

Rebecca Zitoun 博士說：”為了更好地了解污染物對生態系統和人類健康的影響，我們需要填補有關污染物與氣候變遷之間相互作用的知識空白，並製定標準化方法，提供全球可比較數據。 這是加強海洋保護和為脆弱沿海地區制定永續解決方案的關鍵一步。

編譯自/ ScitechDaily