Гренландию назвали главным природным источником ртути в арктических водах

Jon R. Hawkings et al. / Nature Geoscience, 2021

Талые ледниковые воды Гренландии выносят в океан 603–1260 пикомоль ртути на литр, или 1440–2310 миллимоль на квадратный километр акватории. Эти значения на порядки превосходят концентрации ртути, известные для арктических рек и океанических бассейнов. Метагеномное секвенирование подледниковой толщи выявило гены-индикаторы ртутного стресса, поэтому источником поступления ртути, вероятнее всего, являются горные породы под покровным ледником. Статья опубликована в журнале Nature Geoscience.

Местом стока ртути в биосфере служит Мировой океан. Некоторые обитающие в нем микроорганизмы способны преобразовывать  неорганические соединения этого металла в метилртуть — опасный нейротоксин, который аккумулируется в морских пищевых цепях. Последствия ртутного загрязнения морских вод отчетливо проявились в прошлом столетии в Японии, где случилась Минаматская катастрофа — продолжительное массовое отравление жителей префектуры Кумамото метилртутью, накапливавшейся в рыбе. За последние 150 лет в Арктике содержание ртути в морской биоте выросло на порядок, что несет значительные риски для местных жителей, рацион которых состоит из морской рыбы. Основным источником попадания ртути в Арктику называют речной сток и атмосферный перенос из средних широт, но миграция этого элемента в регионе остается малоизученной.

Ученые под руководством Джона Хокингса (Jon R. Hawkings) из Университета штата Флорида исследовали поступление ртути и ее соединений в океан с потоками талых вод из Гренландского ледового щита. Для этого они отбирали пробы талых ледниковых вод вниз по течению трех крупнейших ледниковых ручьев на юго-западном побережье Гренландии в 2012, 2015 и 2018 годах. В пробах они определяли количество общей растворенной Hg0, растворенной органической неорганической Hg2+ и растворенной CH3Hg+ (метилртути).

Оказалось, что талые воды Гренландского ледового щита выносят в океан рекордное количество ртути. Средневзвешенная концентрация суммы Hg0 и Hg2+ в воде составляла 603–1260 пикомоль на литр, а сток ртути был оценен в 1440–2310 миллимоль на квадратный километр акватории. Для сравнения, крупные арктические реки выносят в океан от четырех до 20 миллимоль на квадратный километр. Сток ртути из Гренландии сопоставим с ее стоком из загрязненных рек и эстуарий в Азии. При этом от 0,74±0,17 до 2,1±0,43 процента растворенной ртути приходилось на биодоступную метилртуть.

Количество ртути в морской воде в местах впадения ледниковых ручьев Гренландии было на порядок выше значений, обнаруживаемых в верхнем слое колонок основных океанических бассейнов (0,19–1,3 пикомоль на литр), включая Лабрадорское море (0,25–0,66 пикомоль на литр). Авторы исследования указали на происхождение ртути из подледниковой толщи горных пород. Метагеномное секвенирование проб подледниковой воды указало на наличие в ней генов merA и merB, помогающих микроорганизмам справляться с ртутным стрессом посредством ферментов редуктазы ртути и ртутьорганической лиазы (они деметилируют ртуть и переводят ее в летучее состояние). Ртуть вряд ли попала в талые воды с атмосферным переносом, потому что в условиях хорошей освещенности подверглась бы фотохимическому восстановлению и улетучилась, а ее обнаруженные концентрации превзошли известные значения для поверхностных снега и льда (0,3-150 пикомоль на литр).

Из вод океана ртуть испаряется и переносится в экосистемы суши, где может накапливаться в пищевых цепях. Ученые убедились в этом, обнаружив повышенные содержания ртути в организмах пум, обитающих на тихоокеанском побережье. К счастью, американские материаловеды разработали мембраны, которые могут не только очищать и опреснять воду, но и селективно извлекать из нее более 99 процентов ртути.

Марина Попова

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl+Enter.