汞是一種持久性的全球性污染物。海洋作為重要的汞儲(chǔ)庫(kù)，在汞的生物地球化學(xué)循環(huán)中起著中心作用：經(jīng)過(guò)海洋微生物甲基化作用而形成的甲基汞，是一種環(huán)境神經(jīng)毒素，可被生物體吸收并通過(guò)海洋食物鏈/網(wǎng)富集放大，最終通過(guò)進(jìn)入人類(lèi)食用的魚(yú)類(lèi)或海產(chǎn)品危害公眾健康。工業(yè)化以來(lái)，海洋不斷受到人為氣候變化的影響：溫度上升、海水酸化、海洋生態(tài)系統(tǒng)多樣性喪失……海洋環(huán)境中的汞及其化合物的形成轉(zhuǎn)化和生物吸收，都受到海洋生物地球化學(xué)條件的調(diào)控。理解氣候變化背景下全球海洋汞循環(huán)的響應(yīng)對(duì)于確定未來(lái)人群汞暴露風(fēng)險(xiǎn)和制定減排監(jiān)管策略具有重要意義。

該研究通過(guò)設(shè)計(jì)敏感性分析試驗(yàn)，利用三維海洋生物地球化學(xué)模型、海洋生態(tài)系統(tǒng)模型、地球系統(tǒng)模式等交叉學(xué)科方法與數(shù)據(jù)，量化評(píng)估了照常排放情景下本世紀(jì)末全球氣候變化的不同方面對(duì)全球海洋汞循環(huán)的影響。研究結(jié)果確定了未來(lái)海洋汞循環(huán)過(guò)程中的幾個(gè)關(guān)鍵影響途徑：海水變暖使得元素汞溶解度下降，將加劇其在海氣界面的逃逸；近海面風(fēng)速減弱將降低海氣交換的速率；生物泵減弱導(dǎo)致顆粒有機(jī)碳出口縮減，將減少吸附顆粒汞的下沉通量，從而使得海洋次表層無(wú)機(jī)汞供應(yīng)變少；生產(chǎn)力降低也將減弱微生物甲基化活動(dòng)；海冰覆蓋消減和海水中葉綠素等物質(zhì)含量減少，使得海洋透光層中光的衰減減弱，將增加海水中甲基汞的光降解潛力。該研究定量地識(shí)別了氣候變化的各物理化學(xué)生物因素對(duì)于海洋無(wú)機(jī)汞、甲基汞濃度及其分布的影響，并解構(gòu)了不同因素在海洋汞循環(huán)中的協(xié)同/拮抗作用。研究確定的關(guān)鍵影響因素，對(duì)于指導(dǎo)未來(lái)汞的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)控制措施提供科學(xué)參考。

 該成果以"Climate-driven changes of global marine mercury cycles in 2100"為題，于2023年1月3日在線發(fā)表于《美國(guó)科學(xué)院院刊》（PNAS）雜志（doi：10.1073/pnas.2202488120）。南京大學(xué)大氣科學(xué)學(xué)院張彥旭教授為論文的通訊作者，2020級(jí)直博生王雨涓為論文的第一作者。該工作得到國(guó)家自然科學(xué)基金、中央高?；稹⒔K省氣候變化協(xié)同創(chuàng)新中心、南京大學(xué)關(guān)鍵地球物質(zhì)循環(huán)前沿科學(xué)中心的資助。（來(lái)源：南京大學(xué))