密歇根大学 一条从西南太平洋的克马迪克海沟中采集的发光鱼
信用:杰夫·里德
从近地表水域下沉的鱼尸体将有毒的汞污染带到了世界海洋最偏远和难以接近的地方，包括最深的地方:西北太平洋36000英尺深的马里亚纳海沟
大部分的汞是从燃煤发电厂、采矿作业、水泥厂、焚化炉和其他人类活动的大气排放物开始其漫长的深海海沟之旅的
这是密歇根大学领导的研究小组得出的两个主要结论，他们分析了在太平洋两个深海海沟底部采集的鱼和甲壳类动物体内的汞同位素组成
该小组在一项计划于11月出版的研究中报告了他们的发现
16发表在《美国科学院院刊》上
“我们认为曾经存在于平流层的水星现在位于地球上最深的海沟里，”U-M环境地球化学家乔尔·布卢姆说，他是PNAS论文的主要作者，也是U-M地球与环境科学系的教授
“人们普遍认为，人类活动产生的汞主要局限于海洋的上层1000米，但我们发现，尽管这些深海海沟中的一些汞来自自然，但很可能大部分汞来自人类活动
" 在6月份的一次科学会议上，布鲁姆的团队和一个由中国领导的研究小组独立报告了在深海海沟生物中检测到人类来源的汞
中国研究人员在7月7日的《自然通讯》杂志上发表了他们的发现，他们的结论是，汞通过搭乘不断从上层海洋落下的下沉有机物(包括粪便和死亡浮游生物)的微小颗粒到达深海海沟
但是在他们的PNAS论文中，布卢姆和他的同事们提出了一个更可能的解释，即在上层海洋中觅食的鱼身上下沉的腐肉将大部分的水银输送到海沟中
为什么深海海沟中的水银来自下沉的鱼尸体还是来自微小碎屑的持续降雨很重要？ 因为科学家和政策制定者想知道全球汞排放的变化将如何影响海鲜中的汞含量
虽然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对煤炭的使用，全球范围的汞排放量正在上升
为了确定海鲜可能会受到怎样的影响，研究人员依赖于全球模型
布鲁姆说，完善这些模型需要对海洋中以及海洋和大气之间的汞循环有最清晰的理解
“是的，我们吃在浅水区捕获的鱼，而不是从深海海沟捕获的，”他说
“然而，我们需要了解汞在整个海洋中的循环，以便能够模拟近地表海洋的未来变化
" 汞是一种自然存在的元素，但每年有超过2000公吨的汞因人类活动而排放到大气中
这种无机汞可以在沉积到陆地和海洋表面之前传播数千英里，在那里微生物将其中的一些转化为甲基汞，这是一种高毒性的有机形式，可以在鱼体内积累到对人类和野生动物有害的水平
对人类的影响包括对中枢神经系统、心脏和免疫系统的损害
胎儿和幼儿大脑的发育尤其脆弱
在他们的研究中，布卢姆和他的同事们分析了甲基汞的同位素组成，这种甲基汞来自在关岛西南的西北太平洋马里亚纳海沟33，630英尺深处采集的被称为端足类的蛇鱼和甲壳类动物的组织
其他的样本是在新西兰东北部西南太平洋的科马迪克海沟32800英尺深处采集的
夏威夷大学海洋学家、该研究的合著者杰弗里·德拉赞说:“考虑到海沟的深度和压力，获取这些样本很有挑战性。”
“海沟是地球上研究最少的生态系统之一，马里亚纳海沟鱼是2014年才发现的
" 前夏威夷大学研究生麦肯齐·葛林格解剖了一条从西北太平洋马里亚纳海沟收集的鱼
信用:克洛伊温斯托克
汞有七种稳定的(非放射性)同位素，不同同位素的比率提供了一种独特的化学特征，即指纹，可用作诊断工具来比较不同地点的环境样品
研究人员使用这些指纹技术——其中许多是在布卢姆的实验室开发的——来确定深海海沟amph ipods和snailfish中的汞具有与太平洋中部大约500米(1640英尺)深处的各种鱼类中的汞相匹配的化学特征
布卢姆和他的同事在之前的一项研究中分析了这些太平洋中部的鱼
与此同时，根据布卢姆和他的同事的说法，他们发现下沉的碎石颗粒中汞的同位素组成与海沟生物中汞的化学特征不匹配，碎石颗粒是中国团队喜欢的输送机制
他们的结论是，海沟生物体内的大部分汞是通过在阳光照射的近地表水域中进食的鱼类尸体转移到那里的，那里的大部分汞来自人为来源
“我们研究海沟生物群是因为它们生活在地球上最深和最偏远的地方，我们预计那里的汞几乎完全是地质成因——也就是说，来自深海火山，”布卢姆说
“我们最令人惊讶的发现是，我们在深海海沟的生物体中发现了汞，这表明汞起源于阳光充足的海洋表层
" 人为汞通过降雨、风吹灰尘的干沉积以及河流和河口的径流进入海洋
“深海海沟一直被视为未被人类活动污染的原始生态系统
但最近的研究发现了人类活动导致的铅、核武器试验产生的碳-14以及生物体内的持久性有机污染物，如多氯联苯，这些生物甚至生活在被称为哈达尔区的海洋最深处
最新的汞发现提供了另一个人类活动影响地球上最偏远海洋生态系统食物网的例子
这项研究的题目是“汞同位素识别深海海沟生物群中的近地表海洋汞
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