Река Юкон течет на запад через Аляску к Берингову морю, размывая арктическую вечную мерзлоту вдоль своих берегов и перенося осадки вниз по течению. В этих осадках скрывается токсичный безбилетник: ртуть.

Поскольку Арктика нагревается из-за изменения климата, причем этот процесс происходит в четыре раза быстрее, чем в среднем по миру, ртуть, которая тысячелетиями хранилась в вечной мерзлоте, вымывается реками и попадает в окружающую среду.

В исследовании, опубликованном сегодня в журнале Environmental Research Letters, исследователи из Колледжа литературы, искусств и наук Дорнсайфа при Университете Южной Калифорнии представляют более точный метод измерения количества ртути, выбрасываемой рекой из вечной мерзлоты, и оценки общего количества ртути, ожидающего выброса.

Токсичный металл представляет угрозу окружающей среде и здоровью пяти миллионов человек, проживающих в арктической зоне, более трех миллионов из которых проживают в районах, где, как ожидается, к 2050 году вечная мерзлота полностью исчезнет.

«В Арктике может быть гигантская ртутная бомба, готовая взорваться,- говорит соавтор исследования Джош Уэст, профессор наук о Земле и исследований окружающей среды в Университете Южной Калифорнии в Дорнсайфе. - Ртуть перемещается из воздуха в землю, а затем в воду».

Естественная циркуляция атмосферы планеты имеет тенденцию перемещать загрязняющие вещества в высокие широты, что приводит к накоплению ртути в Арктике, объясняет Уэст. 

«Из-за своего химического поведения большая часть ртутного загрязнения оказывается в Арктике. Вечная мерзлота накопила так много ртути, что она может затмить ее количество в океанах, почвах, атмосфере и биосфере вместе взятых», - сказал он.

В Арктике растения поглощают ртуть, затем умирают и становятся частью почвы, которая в конечном итоге замерзает, превращаясь в вечную мерзлоту. На протяжении тысяч лет концентрация ртути накапливается в мерзлой почве, пока она не оттаивает, что становится все более распространенным явлением из-за изменения климата.

Исследовательская группа, в состав которой входят сотрудники Калифорнийского технологического института, Совета по межплеменному водоразделу реки Юкон, Массачусетского технологического института и Делфтского технологического университета в Нидерландах, сосредоточила свое исследование вокруг двух северных деревень в бассейне реки Юкон на Аляске: Бивер, расположенная примерно в 100 милях к северу от Фэрбанкса, и Хуслия, расположенная в 250 милях к западу от Бивера.

Предыдущие методы оценки уровней ртути, в которых использовались образцы керна из верхних трех метров (около 10 футов) вечной мерзлоты, различались до четырех раз и сталкивались с ограничениями из-за глубины отбора проб.

Стремясь к большей точности, группа под руководством USC Dornsife проанализировала ртуть в отложениях на берегах рек и песчаных отмелях, проникая в более глубокие слои почвы. 

«Река может быстро мобилизовать большие объемы отложений, содержащих ртуть», — сказала Изабель Смит, докторант USC Dornsife и автор-корреспондент исследования.

Исследователи обнаружили, что уровни ртути в отложениях соответствуют более высоким оценкам, полученным в ходе предыдущих исследований, что подтверждает, что образцы отложений являются надежным показателем содержания ртути и позволяют глубже понять скрытые опасности вечной мерзлоты.

Кроме того, команда использовала данные дистанционного зондирования со спутников для мониторинга того, как быстро река Юкон меняет русло, которое естественным образом меняется с течением времени. Эти изменения в русле реки имеют большое значение, поскольку они влияют на то, насколько сильно ртутные отложения размываются с берегов реки и откладываются вдоль песчаных отмелей. Понимание этих динамических сдвигов имеет решающее значение, поскольку помогает исследователям прогнозировать движение ртути.

Интересно, что отложения с более мелкими зернами содержали больше ртути, чем отложения с крупными зернами, что позволяет предположить наличие определенных типов почв, которые могут представлять большую опасность.

Хотя ртуть, высвобождаемая в окружающую среду в результате таяния вечной мерзлоты, сегодня не представляет острой токсической угрозы, ее воздействие со временем усиливается. Воздействие увеличивается по мере накопления металла в пищевой цепочке, особенно через рыбу и дичь, потребляемые людьми.

Уэст отмечает, что риск заражения через питьевую воду минимален. 

«Мы не сталкиваемся с ситуацией, подобной Флинту, штат Мичиган, - говорит он. - Большая часть воздействия ртути на человека происходит через рацион питания».

Исследователи также подчеркивают, что, хотя река размывает берега и перемещает содержащие ртуть отложения, она также переоткладывает эти отложения на песчаных отмелях и пляжах вдоль берегов.

Источник: Environmental Research Letters