第七届青年地学论坛

汞是一种全球迁移的持久性环境污染物, 其生物毒性通过水生生态系统富集和放大，对人类健康造成潜在风险。气候变化驱动的海洋生物地球化学变化将对海洋汞的形成转化和输送产生重大影响。基于“趋势照常情景”下21世纪的全球海洋汞循环模拟，本研究通过对敏感性试验结果的分析，探究了21世纪气候变化对海洋汞循环的影响。
模拟结果表明，表层海洋中浮游植物中单甲基汞（monomethylmercury, MMHg）的生物浓度将下降46％，这主要是由于未来光照条件将有利于光脱甲基化：未来地表向下短波辐射和海洋叶绿素浓度的变化，会改变海表入射的短波辐射，影响表层海洋中的光化学去甲基化过程。海洋生态系统变化也对甲基汞的形成与降解过程产生影响：其中，未来有机碳再矿化速率（OCRR）的变化通过影响甲基化过程改变海水MMHg浓度；未来食物网结构的变化，影响浮游植物的群落构成，从而改变藻类对MMHg的摄取（Zhang等，2021）。
模拟结果还表明未来海水温度上升和未来海表面风速的不均匀变化将通过影响海气交换过程，对表层海洋无机汞循环造成相互抵消的作用；未来生物泵强度的降低也将通过不同途径对次表层海洋无机汞浓度造成影响。
对于海冰变化对海洋汞循环的影响，模拟结果表示未来海冰覆盖的减少将增加表层海洋的光化学去甲基化过程，由此降低未来海水MMHg浓度。然而，冰雪圈对未来海洋汞循环的影响是更为复杂的，如，Klaminder等 (2008)指出极地水体将受到未来冰盖融化和永冻层消融后大量汞输入的影响。因此，这方面的深入研究将有利于在地球系统视野中准确理解汞的生物地球化学循环。
本研究通过敏感性试验设计，对影响未来海洋汞循环的反馈机制有了更为清晰的认识，这对于理解气候变化对海洋汞生物地球化学循环演化的影响有着十分重要的意义，对进一步深入认识全球变暖条件下的未来环境汞污染分布，人群的汞暴露水平及其可能造成的健康风险具有一定意义。

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