برخلاف کاهش انتشار جیوه در سطح جهانی، سطح این فلز سنگین در حیوانات قطب شمال همچنان در حال افزایش است. پژوهشی جدید نشان می‌دهد جیوه‌ای که از قبل وارد اقیانوس‌ها شده، اکنون در حال حرکت به سمت شمال از طریق جریان‌هایی است که صدها سال طول می‌کشند و آلودگی را در سکوت دوباره تأمین می‌کنند.
منشأ داده‌ها و مسیرهای اقیانوسی آلودگی
جمع‌آوری و بررسی نمونه‌ها در گرینلند
پژوهشگران دانشگاه آرهوس و دانشگاه کپنهاگ بیش از ۷۰۰ نمونه از نقاط مختلف گرینلند جمع‌آوری کردند. این نمونه‌ها شامل بافت‌های حیواناتی مانند خرس قطبی، فوک، ماهی، لایه‌های پیت (خاک آلی)، و حتی بایگانی‌های ۴۰ ساله بودند.
ایزوتوپ‌ها به عنوان «اثر انگشت» جیوه
محققان با مقایسه شش ایزوتوپ مختلف جیوه در این نمونه‌ها، توانستند مسیر حرکت این عنصر را در اقیانوس‌ها شناسایی کنند. این ایزوتوپ‌ها مانند بارکدهایی عمل می‌کنند که منابع و مسیرهای انتقال جیوه را آشکار می‌سازند.
«امضای ایزوتوپی مانند اثر انگشت عمل می‌کند و منابع و مسیرهای انتقال جیوه را مشخص می‌نماید.»
— ینس سوندگورد، پژوهشگر ارشد، دانشگاه آرهوس
جیوه قدیمی در چرخه‌های اقیانوسی
ماندگاری صدساله جیوه در آب دریا
وقتی جیوه از دودکش‌ها یا معادن طلا آزاد می‌شود، ممکن است تا یک سال در جو باقی بماند اما پس از ورود به آب‌های سطحی، می‌تواند تا ۳۰۰ سال در دریا باقی بماند. مطالعات نشان می‌دهند که «جیوه میراثی» (Legacy Mercury) اکنون منبع اصلی آلودگی در قطب شمال است.
تفاوت‌های ایزوتوپی در مناطق مختلف گرینلند
آب‌هایی که از طریق جریان ایمرینگر (Irminger) از اقیانوس اطلس وارد غرب گرینلند می‌شوند، دارای ایزوتوپ‌هایی متفاوت از آن‌هایی هستند که از اقیانوس منجمد شمالی به سمت شمال و شرق گرینلند جریان می‌یابند. در غرب، حیوانات جیوه کمتری دارند اما درصد ایزوتوپ سنگین δ202Hg در آن‌ها بیشتر است. در مقابل، در شمال و شرق، غلظت کلی جیوه بالاتر است و ترکیب ایزوتوپی آن به ذخایر قدیمی‌تر قطب شمال اشاره دارد.
افزایش جیوه در شکارچیان قطبی
روند بلندمدت افزایش آلودگی
دانشمندان از دهه ۱۹۷۰ سطح جیوه در حیوانات قطبی را پایش کرده‌اند، به امید آنکه با کاهش جهانی آلودگی، شاهد کاهش در منطقه قطبی نیز باشند. با این حال، سطح جیوه در خرس‌های قطبی و نهنگ‌های دندان‌دار اکنون ۲۰ تا ۳۰ برابر بیش از سطح پیشاصنعتی است.
«با وجود کاهش جهانی انتشار جیوه از دهه ۱۹۷۰، شاهد هیچ کاهش مشابهی در قطب شمال نیستیم، بلکه برعکس.»
— رونه دیتز، بوم‌شناس دانشگاه آرهوس
تأخیر در انتقال جیوه به قطب شمال
اطلاعات ایزوتوپی جدید نشان می‌دهد که انتقال جیوه به قطب شمال از طریق جریان‌های اقیانوسی ممکن است تا ۱۵۰ سال طول بکشد؛ این موضوع دلیل پایداری آلودگی در منطقه را توضیح می‌دهد.
ردیابی مسیر جیوه با ایزوتوپ‌ها
انواع منابع ایزوتوپی
جیوه به‌صورت طبیعی در چندین شکل ایزوتوپی وجود دارد که جرم آن‌ها کمی متفاوت است. منابع صنعتی، آتشفشانی، رودخانه‌ای و شیمی اقیانوس هرکدام ترکیب ایزوتوپی خاصی بر جای می‌گذارند.
نقشه‌برداری مسیرها با ترکیب ایزوتوپی
تیم پژوهشی با تحلیل ترکیب ایزوتوپ‌ها در عضله، پوست و لایه‌های پیت باستانی، توانست نقشه‌ای از مسیرهای پنهان انتقال جیوه ترسیم کند. در غرب مرکزی گرینلند، ترکیب ایزوتوپی با جریان‌های اقیانوس اطلس تطابق دارد. در نواحی شمال شرقی، با حوضه غنی از جیوه قطب شمال همخوانی دارد.
داستان زمانی لایه‌های پیت
هسته‌های پیت نیز اطلاعاتی زمانی ارائه می‌دهند؛ لایه‌های سطحی ایزوتوپ‌های سنگین‌تری دارند که نشان می‌دهد آلودگی‌های مدرن همچنان در حال انباشته شدن هستند.
تأثیرات جیوه بر سلامت حیوانات و انسان‌ها
«جیوه بر سیستم ایمنی، تولیدمثل و احتمالاً عملکرد حسی حیوانات تأثیر می‌گذارد که می‌تواند بقا را تحت تأثیر قرار دهد.»
— کریستیان سونه، استاد دانشگاه آرهوس
فوک‌ها، خرس‌های قطبی و پرندگان دریایی دارای سطوحی از جیوه هستند که به کاهش ایمنی و اختلالات هورمونی مرتبط است. جوامع بومی که وابسته به شکار دریایی هستند نیز با همین تهدید روبرو هستند.
چرا قطب شمال از پیشرفت جهانی بازمی‌ماند؟
نقش کنوانسیون میناماتا
کنوانسیون میناماتا سازمان ملل متحد با هدف کاهش انتشار جیوه جدید طراحی شده است. اما نتایج پژوهش تیم دانمارکی نشان می‌دهد که مخازن عظیم و کند جیوه میراثی در اقیانوس‌ها مانع از کاهش آلودگی در قطب شمال می‌شود. بیشتر این جیوه در قرن ۱۹ و ۲۰، به‌ویژه در عصر زغال‌سنگ، آزاد شده است.
اهمیت توجه به تأخیر زمانی
ارزیابی موفقیت این معاهده باید تأخیر زمانی طولانی در چرخه‌های اقیانوسی را در نظر بگیرد. پروژه GreenPaths اکنون به گسترش بررسی ایزوتوپی پرداخته و با برنامه‌های بین‌المللی مانند WhaleAdapt برای دنبال‌کردن مسیر جیوه در زنجیره‌های غذایی قطب شمال همکاری می‌کند.
چه اقداماتی اکنون امکان‌پذیر است؟
کاهش انتشار مدرن همچنان ضروری است
هر گرم جیوه‌ای که وارد اقیانوس نشود، به کاهش آلودگی کمک می‌کند. با این حال، باید اهداف کاهش انتشار با پایش بلندمدت، راهنمایی غذایی برای جوامع شمالی و بررسی تأثیرات تغییرات اقلیمی بر جریان‌های اقیانوسی همراه باشد.
درس مهم از پژوهش
وقتی جیوه به دریا می‌رسد، تبدیل به مسافری بدون تاریخ انقضا می‌شود. همان‌طور که اثر انگشت‌های ایزوتوپی نشان می‌دهند، حیات‌وحش قطب شمال و مردمانی که به آن وابسته‌اند، همچنان تا قرن ۲۲ از پیامدهای آلودگی‌های صنعتی قرن‌های گذشته آسیب خواهند دید.
این پژوهش در نشریه Nature Communications منتشر شده است.
