鱼体将有毒的汞污染传递到最深的海沟

从近地表水中下沉的鱼尸体向世界海洋中最偏远和最难接近的部分提供了有毒的汞污染，其中包括最深处：西北太平洋36,000英尺深的马里亚纳海沟。

而且，随着燃煤发电厂，采矿业，水泥厂，焚化炉和其他人类活动的大气排放，大部分汞开始了向深海海沟的漫长旅程。

这是密歇根大学领导的一个研究小组的两个主要结论，该研究小组分析了在太平洋两个深海海沟底部收集的鱼类和甲壳类动物中汞的同位素组成。研究小组在定于11月16日在《美国国家科学院院刊》上发表的一项研究中报告了其发现结果。

“一旦水星一直在平流层，我们认为现在已经是地球上最深的海沟，” UM环境地球化学乔尔百隆的的主要作者PNAS论文和在地球与环境科学的UM系教授。

“人们普遍认为，人为汞主要被限制在海洋的最高1000米处，但是我们发现，尽管这些深海海沟中的某些汞是自然来源的，但很可能大部分来自人类。活动。”

在6月的一次科学会议上，百隆团队和一个中国领导的研究小组独立报告了在深海海沟生物体中检测到人类衍生的汞。

这名中国研究人员于7月7日在《自然通讯》杂志上发表了他们的发现，他们得出的结论是，汞通过乘坐不断下沉的有机物(包括粪便和死的浮游生物)的微小颗粒而进入深海沟渠，该颗粒不断下雨从上层海洋。

但是Blum和他的同事在他们的PNAS论文中提出了一种更可能的解释，那就是从上层海洋喂养的鱼类中吸收的腐肉将大部分汞输送到海沟中。

为什么深海海沟中的汞来自下沉的鱼尸体还是源源不断的细小碎屑雨呢?

因为科学家和政策制定者想知道不断变化的全球汞排放量将如何影响海鲜中的汞含量。尽管近年来北美和欧洲的汞排放量有所下降，但中国和印度继续扩大煤炭的使用，全球范围内的汞排放量也在增加。

为了确定海鲜可能受到的影响，研究人员依赖于全局模型。布鲁姆认为，完善这些模型需要最清晰地了解汞在海洋内部以及海洋与大气之间的循环方式。

他说：“是的，我们吃的是在浅水区捕获的鱼，而不是在深海海沟中捕获的鱼。” “但是，我们需要了解整个海洋中汞的循环，以便能够模拟近海表层的未来变化。”

汞是一种自然存在的元素，但每年人类活动都会将其排放超过2,000公吨。这种无机汞在沉积到陆地和海洋表面之前可以行进数千英里，微生物将其中的一些汞转化为甲基汞，甲基汞是一种剧毒的有机形式，可以在鱼类中积累，对人体和野生生物有害。

对人类的影响可能包括对中枢神经系统，心脏和免疫系统的损害。胎儿和幼儿的大脑发育特别脆弱。

在他们的研究中，布鲁姆和他的同事分析了从蜗牛鱼和甲壳类动物的两栖类动物中提取的甲基汞的同位素组成，这些动物被收集在关岛西南太平洋西北太平洋的马里亚纳海沟中高达33,630英尺的深度。其他样品是在新西兰东北部西南太平洋的Kermadec海沟中采集的，深度达32,800英尺。

这项研究的合著者，夏威夷大学海洋学家杰弗里·德拉森(Jeffrey Drazen)说：“鉴于海沟的深处和高压，这些样品很难采集。” “地沟是地球上研究最少的生态系统，而马里亚纳鱼才在2014年才被发现。”

汞具有七个稳定的(非放射性)同位素，不同同位素的比率提供了独特的化学特征或指纹，可以用作比较不同位置的环境样品的诊断工具。

研究人员使用了这些指纹识别技术(其中许多是在百隆实验室中开发的)来确定深海海沟两栖动物和蜗牛鱼中的汞具有与太平洋中部各种鱼类的汞相匹配的化学特征。在约500米(1,640英尺)的深度进食。布鲁姆及其同事在先前的研究中对这些太平洋中部鱼类进行了分析。

同时，他们发现，碎屑沉没颗粒中汞的同位素组成(中国研究小组青睐的传递机制)与海沟生物中汞的化学特征不符。

他们得出的结论是，沟渠生物中的大多数汞都是通过鱼的尸体运到那里的，这些鱼的尸体以阳光照射的近地表水为食，其中大部分汞来自人为来源。

布鲁姆说：“我们研究了海沟生物区系，因为它们生活在地球上最深，最遥远的地方，我们预计那里的汞几乎完全是地质来源的，即来自深海火山岩。” “我们最令人惊讶的发现是，我们在深海海沟的生物中发现了汞，这些汞证明了源自阳光照射过的海洋表层的证据。”

人为汞通过降雨，风尘的干沉积以及河流和河口的径流进入海洋。

“深海沟渠一直被视为人类活动未破坏的原始生态系统。但是最近的研究发现了痕迹，包括人为铅，核武器试验产生的碳14以及持久性有机污染物，例如生活在该地区最深处的生物体中的多氯联苯。的海洋，这是被称为超深渊带，”德拉赞说。

最新的汞发现为人类活动影响地球上最偏远的海洋生态系统中的食物网提供了另一个例子。

该研究的标题是“汞同位素识别深海海槽生物区系中的近地表海洋汞”。

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