汞是一種持久性的全球性污染物。海洋作為重要的汞儲庫，在汞的生物地球化學循環(huán)中起著中心作用：經(jīng)過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海洋食物鏈/網(wǎng)富集放大，最終通過進入人類食用的魚類或海產(chǎn)品危害公眾健康。工業(yè)化以來，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)對于確定未來人群汞暴露風險和制定減排監(jiān)管策略具有重要意義。

該研究通過設(shè)計敏感性分析試驗，利用三維海洋生物地球化學模型、海洋生態(tài)系統(tǒng)模型、地球系統(tǒng)模式等交叉學科方法與數(shù)據(jù)，量化評估了照常排放情景下本世紀末全球氣候變化的不同方面對全球海洋汞循環(huán)的影響。研究結(jié)果確定了未來海洋汞循環(huán)過程中的幾個關(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；近海面風速減弱將降低海氣交換的速率；生物泵減弱導致顆粒有機碳出口縮減，將減少吸附顆粒汞的下沉通量，從而使得海洋次表層無機汞供應(yīng)變少；生產(chǎn)力降低也將減弱微生物甲基化活動；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。該研究定量地識別了氣候變化的各物理化學生物因素對于海洋無機汞、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，對于指導未來汞的環(huán)境風險控制措施提供科學參考。

 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《美國科學院院刊》（PNAS）雜志（doi：10.1073/pnas.2202488120）。南京大學大氣科學學院張彥旭教授為論文的通訊作者，2020級直博生王雨涓為論文的第一作者。該工作得到國家自然科學基金、中央高?；?、江蘇省氣候變化協(xié)同創(chuàng)新中心、南京大學關(guān)鍵地球物質(zhì)循環(huán)前沿科學中心的資助。（來源：南京大學)