在全球变暖背景下,冰冻圈环境中的污染物迁移转化日益受到关注。高山冰川系统因其独特的水文过程与微生物活动,可能成为汞甲基化的重要场所,但其机制与规模迄今未明。
中国科学院西北生态环境资源研究院冰冻圈科学与冻土工程全国重点实验室相关研究团队基于对中国西部开展的广泛冰川考察,系统揭示了冰川雪坑中甲基汞的时空分布规律,证实了冰川粉尘污化层是原位汞甲基化的热点区域,并定量估算了该区域冰川甲基汞的赋存总量与释放通量。相关论文近日发表于《科学通报》。
研究表明,冰川雪冰中甲基汞浓度在非季风期显著高于季风期,峰值普遍出现在粉尘污化层。进一步分析发现,硫酸根离子与甲基汞浓度呈显著正相关,说明微生物在参与汞甲基化过程中起关键作用。粉尘污化层不仅富集汞与营养物质,也为硫酸盐还原菌等甲基化微生物提供了活跃的生境。
研究估算得出,中国西部冰川中甲基汞的储量为2.0±0.3吨,远超北极海冰储量,与北极积雪储量相当,标志着该区域为全球冰冻圈甲基汞的重要储库。同时,每年通过冰川融水释放至下游的甲基汞通量达22.0±3.4公斤,可能随水文过程进入生态系统。
研究强调,随着气候变暖持续加速,冰川退缩与融水增加将显著提升甲基汞的释放风险,尤其在甲基汞占比高、退缩剧烈的季风区冰川。未来需关注冰川污染物与气候反馈的耦合效应,加强区域生态安全风险评估。
相关论文链接:https://doi.org/10.1016/j.scib.2025.09.025
冰川雪坑甲基汞生物地球化学循环示意图。西北院供图。
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