世界最深海沟有没有源自人类的汞污染？中国团队参与揭秘

60多年前，日本曾爆发震惊世界的“水俣病”事件，水俣病背后的元凶就是甲基汞。汞是一种有毒且能够全球传输的污染物，当今的汞排放约为工业革命前的3—5倍，使得表层生态系统中的汞污染显著增加。当今主流观点认为海洋中的甲基汞主要产生于中部海洋（100—1000米）的低氧区。随着航测汞数据覆盖率的增加，越来越多的研究表明深海（大于1000米）甲基汞含量可能并不低。

学术界长期认为 千米以下深海没被甲基汞污染

因此，在全球变化的大背景下，海洋甲基汞的生成、转化和富集的研究对于制定全球和区域性环境政策（如《关于汞的水俣公约》）具有重要的意义。

此前在《自然》等科学期刊上已发表的研究认为，当今海洋大约有6万多吨人为产生的汞，其中2/3位于上层海洋，其余1/3位于深层水快速形成区的北大西洋深层水和南极底层水。

“但当时科研人员用同样的方法估算太平洋深层海洋中是否有汞污染的时候，得出的结论是，理论上讲太平洋深海基本没有受到汞污染。因为太平洋并不位于深层水形成区，如果上层海水被污染，海水慢慢混合到下层，这是个非常漫长的过程。”孙若愚说，如果因洋流作用，被污染的海水从大西洋深层流到太平洋深层距离有两万多公里，速度也非常的缓慢，可能需要上千年的时间。

基于这些研究，一直以来，学术界都认为甲基汞主要产生于海洋顶部几百米深度的地方，千米以上的深海基本上都没有受到来自人为的汞污染，被视作地球上最后的“净土”。

同位素测定发现 深海动物体内富集人为产生的汞

近年来，随着深海探测热的兴起，深潜器技术发展提速，国产深潜器和捕捞器都能到达万米下深海进行作业。孙若愚说：“我们选择了马里亚纳海沟进行取样，因为这是目前已知海洋的最深处，如果汞污染能达到这里，其他地方也应该是存在的。”

孙若愚团队于2016—2017年，在马里亚纳和雅浦海沟的海底部署了精密的深海采样器，并在7000—11000米处捕获了特有的动物群，如狮子鱼和沟虾，在5500—9200米处收集了沉积物。研究发现，相比于淡水及海岸带区域里类似的片脚类动物，深渊钩虾体明显富集总汞和甲基汞。

孙若愚等研究人员发现，7000—11000米海沟生物与上层海洋（1000米以内）鱼类具有相似的汞同位素组成。结合海沟区域的深层水生成模式、甲基汞生命周期以及颗粒物传输途径，该研究认为：海沟生物的甲基汞主要来自上层海洋；表层海洋经过光降解的甲基汞与中层海洋未经光降解的甲基汞混合，继而通过下沉的颗粒物进入到深海食物链系统。

有待进一步验证 深海汞污染自然形成还是人为造成

“目前检测生物体内富集的汞及其同位素都是间接证据，只有直接检测海水中的汞含量和同位素才是直接证据。”孙若愚介绍，但是由于海水中汞含量极其低，以现有检测技术很难直接准确测试海水中的汞同位素组成，所以下一步需要发展出更好的技术，以获取直接证据来支持这个结论。

“而且目前马里亚纳海沟深海里发现的甲基汞中，源自人为的汞和自然汞的比例是多少，通过同位素检测也都无法确定。”

“如果再大胆地推测一下，在深海可能有未知的暗流，速度比较快，可能很快就能把上层海水带到太平洋深海区域。”孙若愚说，深海未知的东西太多了，科学家还需要继续进行探索。

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