Северные реки оказались основным источником ртути в Северном Ледовитом океане — они интенсивно поглощают соединения этого токсичного металла во время весеннего таяния льдов и насыщают ими арктические моря во время лета и начала осени, заявляют климатологи в статье, опубликованной в журнале Nature Geoscience.
Ртуть и ее соединения крайне токсичны для организма человека и большинства животных. Особую опасность представляет то, что ртуть может накапливаться в печени и других органах промысловой рыбы и животных. Считается, что накопление ртути в организмах животных, стоящих на верхних уровнях пищевых цепей — некоторых видов рыб, морских птиц, крупных морских млекопитающих — угрожает здоровью представителей коренных народов Севера.

Металл-убийца

Группа экологов под руководством Дженни Фишер (Jenny Fisher) из Гарвардского университета (США) попыталась оценить масштабы угрозы и найти пути распространения ртути, изучив результаты мониторинга за концентрацией ртути в России, Канаде и Норвегии.

Как объясняют ученые, в природных условиях ртуть существует в двух формах — в виде элементарной чистой ртути и в составе оксида ртути или других соединений. Элементарная ртуть химически малоактивна и может существовать в свободном виде в атмосфере в течение полугода или 10-12 месяцев. Благодаря этому атомы ртути могут попасть вместе с ветрами в любую точку земного шара.

Через некоторое время ртуть окисляется и превращается в оксид или метил-ртуть, соединяясь с радикалом метана. Все эти вещества хорошо растворимы в воде и легко проникают в организм рыб и животных.

Фишер и ее коллеги заметили, что большинство отчетов станций наблюдения за атмосферой указывали на резкие сезонные колебания концентрации ртути (Hg). По их словам, в апреле каждого года доля атомов этого вещества в атмосфере резко уменьшается (в 1,5 раза или более), после чего начинает постепенно расти и поднимается до максимальных значений в летние месяцы.

Климатологи попытались выяснить причину такого поведения при помощи модели круговорота ртути в атмосфере, сравнив результаты моделирования с собранными данными по арктическим странам.

Артерии яда

Первые попытки смоделировать колебания концентрации ртути в атмосфере закончились неудачно — моделирование не отражало пиковые значения в летние месяцы. Такая разница в результатах может быть объяснена тем, что модель не учитывала существование иного источника ртути вне атмосферы, который поставляет недостающие атомы ртути в арктический воздух.

Ученые предположили, что северные реки могут выступать наиболее вероятным источником этих соединений — во время зимы атмосферная ртуть оседает на снегу и вместе с ним весной попадает в воду рек. Крупные северные реки — Лена, Енисей, Обь и другие водные артерии — способны быстро насытить воды Северного Ледовитого океана соединениями ртути.

Исследователи проверили свою гипотезу, добавив в модель циркуляции количество ртути, которая содержится в снежном покрове. Новая версия модели отразила все характерные пики и падения в данных со станций наблюдения. По расчетам ученых, северные реки выделяют за год около 95 тонн ртути в воды Северного Ледовитого океана.

Как отмечают климатологи, столь резкое освобождение «запасов» Hg приводит к сильному загрязнению арктических вод — концентрация ртути в определенные дни лета может превышать типичные значения в два или три раза. По словам исследователей, таяние вечной мерзлоты и потепление в Арктике в результате изменения климата может вызвать рост концентрации ртути до значений, опасных для фауны Северного Ледовитого океана и здоровья коренных народов, питающихся рыбой, мясом птиц и животных.