Исследователи во главе с профессором экологических наук Умассом Лоуэллом говорят, что измерения ртути в лесах Массачусетса показывают, что токсичный элемент осаждается в лесах по всему миру в гораздо больших количествах, чем считалось ранее.

Результаты команды подчеркивают заботу о здоровье и благополучии людей, дикой природы и водных путей, по словам проф. Дэниел Обрист, поскольку ртуть, накапливающаяся в лесах, в конечном счете стекает в ручьи и реки, попадая в озера и океаны.

Ртуть является высокотоксичным загрязнителем, который угрожает рыбам, птицам, млекопитающим и людям. Сотни тонн этого вещества ежегодно выбрасываются в атмосферу угольными электростанциями, а также в результате добычи золота и других промышленных процессов, и загрязнитель распространяется ветрами и течениями по всему миру. Длительное воздействие ртути или потребление пищи, содержащей высокие уровни загрязняющего вещества, может привести к репродуктивным, иммунным, неврологическим и сердечно-сосудистым проблемам, по словам Обриста, председателя Департамента окружающей среды, наук о Земле и атмосфере Умасса Лоуэлла.

Леса представляют собой самые богатые, продуктивные и широко распространенные экосистемы на суше в мире, по словам Обриста, который сказал, что исследование является первым, в котором изучается полная картина того, как ртуть в атмосфере осаждается в любом сельском лесу в мире, включая осаждение ртути в ее газообразной форме, которое не рассматривается в большинстве предыдущих исследований.

"Деревья поглощают газообразную ртуть из атмосферы через свои листья, и когда растения сбрасывают листья или отмирают, они в основном переносят эту атмосферную ртуть в экосистемы", - сказал он.

Результаты проекта были опубликованы сегодня в номере журнала "Труды Национальной академии наук". Студент УМасс Лоуэлл Эрик Рой, дважды специализировавшийся в области метеорологии и математики из Лоуэлла, является одним из соавторов исследования.

За последние 16 месяцев команда измерила, как ртуть в атмосфере осаждается в Гарвардском лесу в Питершеме, на участке площадью почти 4000 акров, который включает лиственные широколиственные деревья лиственных пород, такие как красный дуб и красный клен, которые каждый год сбрасывают листья. Набор измерительных систем, размещенных на различных высотах на исследовательской башне высотой 100 футов в лесу, оценивал осаждение газообразной ртути на участке от кроны деревьев до лесной подстилки.

"Семьдесят шесть процентов осаждения ртути в этом лесу происходит из газообразной атмосферной ртути. Это в пять раз больше, чем ртуть, осаждаемая дождем и снегом, и в три раза больше, чем ртуть, которая осаждается в результате выпадения мусора, то есть ртути, переносимой листьями, падающими на землю, и которая ранее использовалась другими исследователями в качестве прокси для оценки газообразного осаждения ртути в лесах", - сказал Обрист.

"Наше исследование показывает, что нагрузка ртутью в лесах была недооценена примерно в два раза и что леса во всем мире могут быть гораздо большим глобальным поглотителем и собирателем газообразной ртути, чем предполагается в настоящее время. Это большее, чем ожидалось, накопление может объяснить удивительно высокие уровни ртути, наблюдаемые в почвах сельских лесов",-сказал он.

Растения, по-видимому, доминируют в качестве источника ртути на суше, на их долю приходится от 54 до 94 процентов отложений в почвах по всей Северной Америке. Общее глобальное количество ртути, осаждаемой на сушу, в настоящее время оценивается примерно в 1500-1800 метрических тонн в год, но, по словам Обриста, оно может увеличиться более чем вдвое, если в других лесах будут наблюдаться аналогичные уровни осаждения.

Исследователи продолжают свою работу во втором лесу в Хауленде на севере штата Мэн. Хаулендский лес, исследовательский участок площадью почти 600 акров, полный вечнозеленых растений, которые сохраняют свои листья круглый год, предлагает совершенно иную среду обитания, чем лиственный лес в Питершеме. Оценка обоих лесов позволит исследователям изучить различия в накоплении ртути между различными типами лесов, сказал Обрист.

Эта работа предоставляет практический исследовательский опыт Рою, отличнику колледжа Умасса Лоуэлла, которого пригласили стать участником программы погружения в университет в 2019 году. Эта инициатива позволяет студентам первого курса с выдающимися академическими знаниями участвовать в лабораторных работах и исследованиях с самого начала их академической учебы.

"Это действительно здорово-быть соавтором", - сказал Рой. "Это исследование позволило нам количественно оценить, сколько ртути накапливается в этом типе лесов. Разработчики моделей могут использовать эти результаты для улучшения своего понимания того, как ртуть циркулирует в окружающей среде в глобальном масштабе и как это может измениться в будущем."

Рой помог проанализировать данные, собранные в полевых условиях.

"Вклад Эрика в это исследование огромен. Не очень часто студент играет такую важную роль в крупном, финансируемом из федерального бюджета исследовательском проекте", - сказал Обрист. "Его работа действительно впечатляет, и он становится все более и более активным в анализе данных, выполнении сложных расчетов потоков и обработке данных. Он действительно заслужил себе второе авторское место в статье "Труды Национальной академии наук"."

ИСТОЧНИК