隨著北極多年凍土層的融化，它引發了一個惡性迴圈——解凍的土壤釋放出碳儲備，加劇氣候變化，反過來又加速了融化。現在研究人員報告了另一個令人不安的發現：多年凍土層蘊藏的汞比之前認為的要多得多——而且隨著地面變暖，它可能會向世界釋放這種有毒金屬。
在這項本週發表在《地球物理研究快報》上的新研究中，一個國際科學家團隊在阿拉斯加的不同地點鑽取了 13 個多年凍土土壤巖芯。回到實驗室後，他們分析了冷凍巖芯，以測量水分、有機碳和汞含量等因素。這些 50 至 100 釐米的巖芯跨越了 22,000 年至 2,400 年前的時間，這意味著它們所含的大部分汞來自非人為來源。研究人員利用他們的測量結果推斷出整個北半球多年凍土層中儲存了多少汞的估計值。
美國地質調查局的研究地質學家、研究作者之一保羅·舒斯特說，他們的結果表明，北極多年凍土層蘊藏著約 793 吉克汞——超過 1500 萬加侖，或相當於約 23 個奧運會游泳池。當研究人員計算出可能儲存在多年凍土層和其上方土壤層（每年例行融化一部分）中的汞量時，他們估計總共有 1,656 吉克。“活性層和多年凍土層加起來幾乎包含[汞]，是所有其他土壤、海洋和大氣總和的兩倍，”研究人員在他們的研究中寫道。
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多年凍土是指連續兩年或兩年以上保持在或低於冰點的凍土、岩石或沉積物。它覆蓋了北半球陸地的約四分之一，這有助於解釋為什麼它蘊藏著如此多的汞。但多年凍土的獨特之處還在於，它的凍結狀態將汞困在土壤中，而不是讓它在環境中流動。“在[美國本土 48 州等其他地區]，土壤是水文連通的，汞在其中迴圈。它是整個全球汞迴圈的一部分，”舒斯特說。“在北極，你正在鎖定汞——它不會與世界其他地方發生反應。”
新的發現對生態系統和人類健康具有潛在的巨大影響。研究表明，到 2100 年，北極近地表多年凍土層預計將融化 30% 到 99%。隨著這種情況的發生，至少一部分先前被鎖住的汞可能會變得可移動。“它不僅僅是一個北極問題，而是一個全球問題，”哈佛大學環境科學與工程副教授艾爾西·桑德蘭說，她沒有參與這項研究。“它不會只停留在[同一個]地方。”
汞可能會被衝入北冰洋，然後透過全球海洋系統迴圈，或者逃逸到大氣中並傳播到地球的其他地區。無論是在北極土壤中還是在更廣泛的環境中，汞都可能轉化為對人類和其他野生動物（包括海洋動物）有害的形式。“故事的另一半——大多數人關心的一半——是這如何影響我們的環境、我們的水生系統和我們的健康？”舒斯特說。“這具有重大的影響。”
其他專家也同意：“它確實加強了[觀點]，即氣候變化會使許多其他環境問題變得更糟，”麻省理工學院資料、系統和社會以及大氣化學副教授諾埃爾·塞林說。加州大學聖克魯茲分校海洋科學助理教授卡爾·蘭博格同意，人類可能“在全球汞迴圈中添加了大量汞”絕對是一個令人擔憂的問題。但他也指出，“當多年凍土融化時，究竟會發生什麼，這有點難以知道。僅僅因為土壤變暖，所有的汞都會被釋放出來嗎？我認為我們不知道，但這絕對是值得擔心的事情。”
舒斯特說，這正是專家們現在想要弄清楚的：“下一個問題是，如果它要被釋放出來，它會流向哪裡？”