我校深淵團隊與合作者在PNAS發文揭示海溝汞埋藏的通量和機制

近日，國際著名學術期刊《美國科學院院刊》（PNAS）在線刊登了海洋科學學院許雲平團隊及其合作者關于深淵海溝汞埋藏的最新研究成果“Substantial accumulation of mercury in the deepest parts of the ocean and implications for the environmental mercury cycle”（汞在海洋最深處的大量積累及其對環境汞循環的意義）。研究發現深淵海溝的面積雖然占全球海洋的1%左右，但自工業革命以來埋藏了大量的汞，在整個海洋乃至全球汞循環中扮演着重要角色。

汞是一種常溫常壓下呈液态的金屬元素，能在大氣、水體和土壤間長距離傳輸，并能通過食物鍊顯著富集，威脅人類健康。盡管學術界早就認識到海洋沉積物是極其重要的汞彙，但關于深海沉積物中汞的分布與埋藏通量報道甚少，對水深超過6000米的深淵海溝更是從未深入研究過。許雲平團隊及其合作者利用我校深淵科學工程技術研究中心自主研發的全海深着陸器，從馬裡亞納、瑪索、新不列颠和布幹維爾四條海溝采集了多根沉積柱狀樣，為在全球尺度上研究深淵汞的生物地球化學循環提供了可能。沉積物汞含量和同位素等地球化學和沉積學的數據顯示：1）海溝的單位面積汞埋藏通量比全球深海要高數十甚至數百倍；2）來自汞和有機碳的同位素證據表明，海洋表層的汞（主要是人為來源）能夠快速沉降并保存在深淵海溝沉積物中；3）沉積物中汞含量自工業革命以來呈現快速增加的趨勢，表明人類活動釋放的汞污染已經到達了世界最深的海域。該研究在全球尺度上揭示了深淵海溝是海洋汞埋藏的熱點區域，為理解汞的生物地球化學循環提供了新視角。

深淵區是指水深大于6000米的海域，由分布全球的30多條海溝組成，如大衆熟知的馬裡亞納海溝。深淵科學是國際海洋學的前沿領域，也是我校海洋學科的特色方向。秉承“聚焦、錯位、合作、共赢”的原則，我校于2013年成立了國内首個專門研究深淵海溝的實體機構—深淵科學技術研究中心，經過近10年的建設和發展，已經成為具有國際影響力的深海研究中心。該成果是我校深淵科學領域取得的又一重要研究進展。伟德BETVLCTOR許雲平教授和北京大學王學軍教授為論文共同通訊作者。許雲平課題組肖文傑博士（現為南方科技大學博士後）和王學軍課題組劉茂甸博士（現為耶魯大學博士後）為論文共同第一作者。耶魯大學Peter A. Raymond教授、北京大學陶澍院士、劉峻峰研究員、張倩茹（博士生）、天津大學陳玖斌教授和特倫特大學袁聖柳博士參與了該工作。研究得到了國家自然科學基金、同濟大學海洋地質國家重點實驗室開放基金、上海佘山國家野外科學觀測站開放基金、深圳海洋地球古菌組學重點實驗室和南方海洋科學與工程廣東省實驗室（廣州）等資助。

《美國科學院院刊》（Proceedings of the National Academy of Sciences，縮寫為PNAS）是全球被引用次數最多的綜合學術期刊之一。論文鍊接：https://doi.org/10.1073/pnas.2102629118

圖a：全球海洋表層沉積物汞埋藏通量；圖b：深淵海溝沉積柱汞埋藏通量随深度的變化；圖c：深淵海溝汞的生物地球化學過程

（供稿：海洋科學學院）