С таянием вечной мерзлоты в Арктике, происходящим с беспрецедентной скоростью, в окружающую среду высвобождается значительное количество ртути, что создает серьезные угрозы для пищевой цепи и местных сообществ. Ученые из Калифорнийского университета в Дорнсайфе разработали новый метод оценки рисков, связанных с этим процессом.
Река Юкон, протекающая на западе Аляски и впадающая в Берингово море, активно размывает арктическую вечную мерзлоту вдоль своих берегов, перенося осадочные породы вниз по течению, где скрыта ртуть. Изменения климата, нагревающего Арктику в четыре раза быстрее, чем остальной мир, приводят к тому, что ртуть, хранившаяся в мерзлоте на протяжении тысячелетий, оказывается в окружающей среде.
Недавние исследования ученых из Дорнсайфского колледжа литературы, искусств и наук при Университете Южной Калифорнии предложили более точный способ измерения ртути, высвобождаемой реками из вечной мерзлоты, и оценки общего объема потенциального выброса. Этот токсичный металл представляет угрозу для экосистемы и здоровья 5 миллионов человек, проживающих в арктической зоне, более 3 миллионов из которых находятся в районах, где вечная мерзлота может полностью исчезнуть к 2050 году.
«В Арктике может находиться гигантская ртутная бомба, готовая взорваться», — отмечает соавтор исследования Джош Уэст, профессор наук о Земле и экологических исследований. Он подчеркивает, что естественная циркуляция атмосферы способствует перемещению загрязняющих веществ в высокие широты, что приводит к накоплению ртути в Арктике. По его словам, вечная мерзлота может содержать больше ртути, чем океаны, почвы и атмосфера вместе взятые.
Процесс накопления ртути в растениях, которые затем отмирают и становятся частью почвы, также приводит к тому, что со временем концентрация ртути в замерзшей почве возрастает, пока она не оттаивает в условиях изменения климата.
Исследовательская группа сосредоточилась на двух северных деревнях в бассейне реки Юкон: Бивер, находящейся примерно в 100 милях к северу от Фэрбенкса, и Хуслиа, расположенной в 250 милях к западу от Бивера. Ранее использованные методы оценки уровня ртути имели ограничения, связанные с глубиной отбора проб. В стремлении к большей точности команда проанализировала ртуть в отложениях на речных берегах и песчаных отмелях, проникая в более глубокие слои почвы.
«Река может быстро мобилизовать большое количество отложений, содержащих ртуть», — говорит Изабель Смит. Исследователи обнаружили, что уровень ртути в отложениях значительно выше, чем указывали предыдущие исследования, что подтверждает надежность образцов отложений как показателя содержания ртути.
Также команда использовала данные дистанционного зондирования, чтобы отслеживать изменения русла реки Юкон, что очень важно для понимания того, сколько отложений, содержащих ртуть, вымывается из берегов и оседает на песчаных отмелях. Понимание этих динамических изменений крайне важно для прогнозирования перемещения ртути. Исследования показали, что осадки с мелкими зернами содержат больше ртути, чем отложения с крупными, что говорит о потенциальных рисках, связанных с определенными типами почвы.
«Учет всех этих факторов должен помочь нам точнее оценить общее количество ртути, которое может быть высвобождено в результате дальнейшего таяния вечной мерзлоты в следующие десятилетия», — заявила Смит.
На данный момент ртуть, выделяемая в окружающую среду при таянии вечной мерзлоты, не представляет немедленной токсической угрозы, но её воздействие возрастает со временем. Ртуть накапливается в пищевой цепи, особенно в рыбе и дичи, потребляемых человеком. Уэст отмечает, что риск заражения через питьевую воду минимален, и основное воздействие ртути на человека происходит через пищу. Исследователи также подчеркивают, что, хотя река размывает берега и мобилизует ртутьсодержащие отложения, она также переоткладывает их на песчаных омелях и пляжах вдоль берегов.
По словам Уэста, в реках вновь накапливается значительное количество ртути. Чтобы действительно понять угрозу, которую она представляет, исследователи должны изучить процессы эрозии и переотложения.
Долгосрочные последствия могут оказаться разрушительными, особенно для арктических сообществ, зависящих от охоты и рыболовства. Смит подчеркивает, что десятилетия воздействия, особенно с увеличением выбросов ртути, могут нанести серьезный ущерб экосистеме и здоровью местных жителей. Исследователи надеются, что разработанные ими инструменты помогут точнее оценить угрозу «ртутной бомбы» и найти пути её нейтрализации.
Ранее исследование показало, что глобальное потепление может привести к превращению тундры из поглотителя углерода в его источник, что лишь усугубит изменение климата. Это исследование подчеркивает необходимость создания детальных климатических моделей и дальнейшего изучения географических и временных изменений в реакциях экосистем.