Расширенный поиск
РТУТЬ В МЕРЗЛЫХ ЧЕТВЕРТИЧНЫХ ОТЛОЖЕНИЯХ арх. ШПИЦБЕРГЕН
1 Государственный научный центр «Арктический и антарктический научно-исследовательский институт»
2 Институт озероведения РАН – Санкт-Петербургский федеральный исследовательский центр РАН
3 Институт Альфреда Вегенера Центра полярных и морских исследований им. Гельмгольца, отдел исследований вечной мерзлоты
4 Технический университет Дрездена, Институт географии
2 Институт озероведения РАН – Санкт-Петербургский федеральный исследовательский центр РАН
3 Институт Альфреда Вегенера Центра полярных и морских исследований им. Гельмгольца, отдел исследований вечной мерзлоты
4 Технический университет Дрездена, Институт географии
Журнал: Геофизические процессы и биосфера
Том: 22
Номер: 2
Год: 2023
Страницы: 134–142
УДК: 551.345
DOI: 10.21455/GPB2023.2-6
Показать библиографическую ссылку
Демидов Н.Э., Гузева
А.В., Никулина
А.Л., Веттерих
С., Ширрмайстер
Л. РТУТЬ В МЕРЗЛЫХ ЧЕТВЕРТИЧНЫХ ОТЛОЖЕНИЯХ арх. ШПИЦБЕРГЕН // Геофизические процессы и биосфера. 2023. Т. 22. № 2. С. 134–142. DOI: 10.21455/GPB2023.2-6
@article{Демидов РТУТЬ2023,
author = "Демидов , Н. Э. and Гузева ,
А. В. and Никулина ,
А. Л. and Веттерих ,
С. and Ширрмайстер
,
Л.",
title = "РТУТЬ В МЕРЗЛЫХ ЧЕТВЕРТИЧНЫХ ОТЛОЖЕНИЯХ арх. ШПИЦБЕРГЕН",
journal = "Геофизические процессы и биосфера",
year = 2023,
volume = "22",
number = "2",
pages = "134–142",
doi = "10.21455/GPB2023.2-6",
language = "Russian"
}
Скопировать ссылку в формате ГОСТ
Скопировать ссылку BibTex
Файлы:
Ключевые слова: ртуть, вечная мерзлота, органический углерод, Шпицберген.
Аннотация: Деградация мерзлых толщ, происходящая на фоне потепления климата, может приводить к поступлению в биосферу климатически и биологически активных веществ, в том числе рту-ти. В рамках данной работы проведены исследования валового содержания ртути и органического углерода в мерзлых четвертичных отложениях, вскрытых 15 скважинами на арктическом архипелаге Шпицберген (всего 157 образцов). Поскольку четвертичные отложения формируются путем выветривания коренных пород, содержание ртути анализировалось и в образцах скальных грунтов. Результаты исследований показали, что концентрация ртути в мерзлых четвертичных отложениях варьирует от 21 до 94 нг/г, среднее значение – 40 нг/г. Корреляция содержания ртути с концентрацией органического углерода не выявлена. Отсутствуют закономерности аккумуляции ртути в зависимости от фациальной обстановки осадконакопления, геоморфологического положения, времени образования осадка и характера промерзания. Среднее содержание ртути в коренных породах относительно низкое – 8 нг/г, значит, она поступала в мерзлые четвертичные отложения во время осадконакопления преимущественно не из коренных пород при выветривании, а путем образования комплексов с органическим веществом или в результате сорбции на глинистых частицах. В контексте продолжающейся дискуссии о поступлении ртути в экосистемы из мерзлоты по-лученные нами результаты могут рассматриваться в качестве доиндустриальных фоновых значений.
Список литературы: Демидов В.Э., Демидов Н.Э. Криогенные процессы, явления и связанные с ними опасности в районе российского рудника Баренцбург на архипелаге Шпицберген // ГеоРиск. 2019. Т. XIII, № 4. С. 48–62.
Демидов Н.Э., Караевская Е.С., Веркулич С.Р., Никулина А.Л., Саватюгин Л.М. Первые ре-зультаты мерзлотных наблюдений на криосферном полигоне Российского научного центра на архипелаге Шпицберген (РНЦШ) // Проблемы Арктики и Антарктики. 2016. № 4. С. 67–79.
Демидов Н.Э., Борисик А.Л., Веркулич С.Р., Веттерих С., Гунар А.Ю., Демидов В.Э., Жел-тенкова Н.В., Кошурников А.В., Михайлова В.М., Никулина А.Л., Новиков А.Л., Са-ватюгин Л.М., Сироткин А.Н., Терехов А.В., Угрюмов Ю.В., Ширрмейстер Л. Мерз-лотно-гидрогеологические условия западной части Земли Норденшельда (арх. Шпиц-берген) // Геофизические процессы и биосфера. 2020. Т. 19, № 4. С. 68–93. https://doi.org/10.21455/GPB2020.4-6
Караевская Е.С., Демидов Н.Э., Казанцев В.С., Елизаров И.М., Калошин А.Г., Петров А.Л., Карлов Д.С., Ширрмайстер Л., Белов А.А., Веттерих С. Бактериальные сообщества мерзлых четвертичных пород морского генезиса на побережье о. Западный Шпицбер-ген // Геофизические процессы и биосфера. 2021а. Т. 20, № 2. С. 75–98. https://doi.org/10.21455/GPB2021.2-5
Караевская Е.С., Демидов Н.Э., Казанцев В.С., Елизаров И.М., Калошин А.Г., Петров А.Л., Карлов Д.С., Ширрмeйстер Л., Белов А.А., Веттерих С. Архейные сообщества мерзлых четвертичных пород морского генезиса на побережье о. Западный Шпицберген // Гео-физические процессы и биосфера. 2021б. Т. 20, № 3. С. 20–38. https://doi.org/10.21455/GPB2021.3-2
Лебедева Н.В., Фатеев Н.Н., Никулина А.Л., Зимина О.Л., Гарбуль Е.А. Ртуть в компонентах экосистемы заливов Западного Шпицбергена в летний период 2017 года // Проблемы Арктики и Антарктики. 2018. Т. 64, № 3. С. 311–325. https://doi.org/10.30758/0555-2648-2018-64-3-311-325
Boike J., Juszak I., Lange S., Chadburn S., Burke E., Overduin P.P., Roth K., Ippisch O., Borne-mann N., Stern L., Gouttevin I., Hauber E., Westermann S. A 20-year record (1998–2017) of permafrost, active layer and meteorological conditions at a high Arctic permafrost research site (Bayelva, Spitsbergen) // Earth System Science Data. 2018. V. 10. P. 355–390. https://doi.org/10.5194/essd-10-355-2018
Christiansen H.H., Gilbert G.L., Neumann U., Demidov N., Guglielmin M., Isaksen K., Osuch M., Boike J. Ground ice content, drilling methods and equipment and permafrost dynamics in Svalbard 2016–2019 (PermaSval) // The state of environmental science in Svalbard–SESS rep. 2020. 2021. P. 259–275. https://doi.org/10.5281/zenodo.4294095
Demidov N., Wetterich S., Verkulich S., Ekaykin A., Meyer H., Anisimov M., Schirrmeister L., Demi-dov V., Hodson A.J. Geochemical signatures of pingo ice and its origin in Grøndalen, West Spitsbergen // The Cryosphere. 2019. V. 13, N 11. P. 3155–3169. https://doi.org/10.5194/tc-13-3155-2019
Demidov V., Wetterich S., Demidov N., Schirrmeister L., Verkulich S.R., Koshurnikov A., Gaga-rin V., Ekaykin A., Terekchov A., Veres A., Kozachek A. Pingo drilling reveals sodium–chloride – dominated massive ice in Grøndalen, Spitsbergen // Permafrost and Periglacial Pro-cesses. 2021. V. 32, N 4. P. 572–586. https://doi.org/10.1002/ppp.2124
Demidov V., Demidov N., Verkulich S., Wetterich S. Distribution of pingos on Svalbard // Geomor-phology. 2022. V. 412. P. 108326. https://doi.org/10.1016/j.geomorph.2022.108326
Halbach K., Mikkelsen Q., Berg T., Steinnes E. The presence of mercury and other trace metals in surface soils in the Norwegian Arctic // Chemosphere. 2017. V. 188. P. 567–574.
Jiang S., Liu X., Chen Q. Distribution of total mercury and methylmercury in lake sediments in Arc-tic Ny-Ålesund // Chemosphere. 2011. V. 83, N 8. P. 1108–1116. https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2011.01.031
Kim H., Kwon S.Y., Lee K., Lim D., Han S., Kim T., Joo Y., Lim J., Kang M., Nam S. Input of ter-restrial organic matter linked to deglaciation increased mercury transport to the Svalbard fjords // Sci. Reports. 2020. V. 10. P. 3446. https://doi.org/10.1038/s41598-020-60261-6
Lim A.G., Jiskra M., Sonke J.E., Loiko S.V., Kosykh N., Pokrovsky O.S. A revised pan-Arctic perma-frost soil Hg pool based on Western Siberian peat Hg and carbon observations // Biogeosci. 2020. V. 17. P. 3083–3097. https://doi.org/10.5194/bg-17-3083-2020
Olson C., Jiskra M., Biester H., Chow J., Obrist D. Mercury in active-layer tundra soils of Alaska: Concentrations, pools, origins, and spatial distribution // Global Biogeochem. Cycles. 2018. V. 32. P. 1058–1073. https://doi.org/10.1029/2017GB005840
Rutkowski C, Lenz J., Lang A., Wolter J., Mothes S., Reemtsma T., Grosse G., Ulrich M., Fuchs M., Schirrmeister L., Fedorov A., Grigoriev M., Lantuit H., Strauss J. Mercury in sediment core samples from deep Siberian icerich permafrost // Front. in Earth Sci. 2021. V. 9. P. 718153. https://doi.org/10.3389/feart.2021.718153
Schaefer K., Elshorbany Y., Jafarov E., Schuster P., Striegl R., Wickland K., Sunderland E. Potential impacts of mercury released from thawing permafrost // Nature Communications. 2020. V. 11. P. 4650. https://doi.org/10.1038/s41467-020-18398-5
Schuster P.F., Schaefer K.M., Aiken G.R., Antweiler R.C., Dewild J.F., Gryziec J.D., Zhang T. Per-mafrost stores a globally significant amount of mercury // Geophys. Res. Let. 2018. V. 45. P. 1463–1471. https://doi.org/10.1002/2017GL075571
Schuur E., McGuire A., Schädel C., Grosse G., Harden J.W., Hayes D.J., Hugelius G., Koven C.D., Kuhry P., Lawrence D.M., Natali S.M., Olefeldt D., Romanovsky V.E., Schaefer K., Tu-retsky M.R., Treat C.C., Vonk J.E. Climate change and the permafrost carbon feedback // Na-ture. 2015. V. 520. P. 171–179. https://doi.org/10.1038/nature14338
Tarbier B., Hugelius G., Sannel A., Baptista-Salazar C., Jonsson S. Permafrost thaw increases methylmercury formation in Subarctic Fennoscandia // Environ. Sci. & Technol. 2021. V. 55. P. 6710−6717. https://doi.org/10.1021/acs.est.0c04108
Демидов Н.Э., Караевская Е.С., Веркулич С.Р., Никулина А.Л., Саватюгин Л.М. Первые ре-зультаты мерзлотных наблюдений на криосферном полигоне Российского научного центра на архипелаге Шпицберген (РНЦШ) // Проблемы Арктики и Антарктики. 2016. № 4. С. 67–79.
Демидов Н.Э., Борисик А.Л., Веркулич С.Р., Веттерих С., Гунар А.Ю., Демидов В.Э., Жел-тенкова Н.В., Кошурников А.В., Михайлова В.М., Никулина А.Л., Новиков А.Л., Са-ватюгин Л.М., Сироткин А.Н., Терехов А.В., Угрюмов Ю.В., Ширрмейстер Л. Мерз-лотно-гидрогеологические условия западной части Земли Норденшельда (арх. Шпиц-берген) // Геофизические процессы и биосфера. 2020. Т. 19, № 4. С. 68–93. https://doi.org/10.21455/GPB2020.4-6
Караевская Е.С., Демидов Н.Э., Казанцев В.С., Елизаров И.М., Калошин А.Г., Петров А.Л., Карлов Д.С., Ширрмайстер Л., Белов А.А., Веттерих С. Бактериальные сообщества мерзлых четвертичных пород морского генезиса на побережье о. Западный Шпицбер-ген // Геофизические процессы и биосфера. 2021а. Т. 20, № 2. С. 75–98. https://doi.org/10.21455/GPB2021.2-5
Караевская Е.С., Демидов Н.Э., Казанцев В.С., Елизаров И.М., Калошин А.Г., Петров А.Л., Карлов Д.С., Ширрмeйстер Л., Белов А.А., Веттерих С. Архейные сообщества мерзлых четвертичных пород морского генезиса на побережье о. Западный Шпицберген // Гео-физические процессы и биосфера. 2021б. Т. 20, № 3. С. 20–38. https://doi.org/10.21455/GPB2021.3-2
Лебедева Н.В., Фатеев Н.Н., Никулина А.Л., Зимина О.Л., Гарбуль Е.А. Ртуть в компонентах экосистемы заливов Западного Шпицбергена в летний период 2017 года // Проблемы Арктики и Антарктики. 2018. Т. 64, № 3. С. 311–325. https://doi.org/10.30758/0555-2648-2018-64-3-311-325
Boike J., Juszak I., Lange S., Chadburn S., Burke E., Overduin P.P., Roth K., Ippisch O., Borne-mann N., Stern L., Gouttevin I., Hauber E., Westermann S. A 20-year record (1998–2017) of permafrost, active layer and meteorological conditions at a high Arctic permafrost research site (Bayelva, Spitsbergen) // Earth System Science Data. 2018. V. 10. P. 355–390. https://doi.org/10.5194/essd-10-355-2018
Christiansen H.H., Gilbert G.L., Neumann U., Demidov N., Guglielmin M., Isaksen K., Osuch M., Boike J. Ground ice content, drilling methods and equipment and permafrost dynamics in Svalbard 2016–2019 (PermaSval) // The state of environmental science in Svalbard–SESS rep. 2020. 2021. P. 259–275. https://doi.org/10.5281/zenodo.4294095
Demidov N., Wetterich S., Verkulich S., Ekaykin A., Meyer H., Anisimov M., Schirrmeister L., Demi-dov V., Hodson A.J. Geochemical signatures of pingo ice and its origin in Grøndalen, West Spitsbergen // The Cryosphere. 2019. V. 13, N 11. P. 3155–3169. https://doi.org/10.5194/tc-13-3155-2019
Demidov V., Wetterich S., Demidov N., Schirrmeister L., Verkulich S.R., Koshurnikov A., Gaga-rin V., Ekaykin A., Terekchov A., Veres A., Kozachek A. Pingo drilling reveals sodium–chloride – dominated massive ice in Grøndalen, Spitsbergen // Permafrost and Periglacial Pro-cesses. 2021. V. 32, N 4. P. 572–586. https://doi.org/10.1002/ppp.2124
Demidov V., Demidov N., Verkulich S., Wetterich S. Distribution of pingos on Svalbard // Geomor-phology. 2022. V. 412. P. 108326. https://doi.org/10.1016/j.geomorph.2022.108326
Halbach K., Mikkelsen Q., Berg T., Steinnes E. The presence of mercury and other trace metals in surface soils in the Norwegian Arctic // Chemosphere. 2017. V. 188. P. 567–574.
Jiang S., Liu X., Chen Q. Distribution of total mercury and methylmercury in lake sediments in Arc-tic Ny-Ålesund // Chemosphere. 2011. V. 83, N 8. P. 1108–1116. https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2011.01.031
Kim H., Kwon S.Y., Lee K., Lim D., Han S., Kim T., Joo Y., Lim J., Kang M., Nam S. Input of ter-restrial organic matter linked to deglaciation increased mercury transport to the Svalbard fjords // Sci. Reports. 2020. V. 10. P. 3446. https://doi.org/10.1038/s41598-020-60261-6
Lim A.G., Jiskra M., Sonke J.E., Loiko S.V., Kosykh N., Pokrovsky O.S. A revised pan-Arctic perma-frost soil Hg pool based on Western Siberian peat Hg and carbon observations // Biogeosci. 2020. V. 17. P. 3083–3097. https://doi.org/10.5194/bg-17-3083-2020
Olson C., Jiskra M., Biester H., Chow J., Obrist D. Mercury in active-layer tundra soils of Alaska: Concentrations, pools, origins, and spatial distribution // Global Biogeochem. Cycles. 2018. V. 32. P. 1058–1073. https://doi.org/10.1029/2017GB005840
Rutkowski C, Lenz J., Lang A., Wolter J., Mothes S., Reemtsma T., Grosse G., Ulrich M., Fuchs M., Schirrmeister L., Fedorov A., Grigoriev M., Lantuit H., Strauss J. Mercury in sediment core samples from deep Siberian icerich permafrost // Front. in Earth Sci. 2021. V. 9. P. 718153. https://doi.org/10.3389/feart.2021.718153
Schaefer K., Elshorbany Y., Jafarov E., Schuster P., Striegl R., Wickland K., Sunderland E. Potential impacts of mercury released from thawing permafrost // Nature Communications. 2020. V. 11. P. 4650. https://doi.org/10.1038/s41467-020-18398-5
Schuster P.F., Schaefer K.M., Aiken G.R., Antweiler R.C., Dewild J.F., Gryziec J.D., Zhang T. Per-mafrost stores a globally significant amount of mercury // Geophys. Res. Let. 2018. V. 45. P. 1463–1471. https://doi.org/10.1002/2017GL075571
Schuur E., McGuire A., Schädel C., Grosse G., Harden J.W., Hayes D.J., Hugelius G., Koven C.D., Kuhry P., Lawrence D.M., Natali S.M., Olefeldt D., Romanovsky V.E., Schaefer K., Tu-retsky M.R., Treat C.C., Vonk J.E. Climate change and the permafrost carbon feedback // Na-ture. 2015. V. 520. P. 171–179. https://doi.org/10.1038/nature14338
Tarbier B., Hugelius G., Sannel A., Baptista-Salazar C., Jonsson S. Permafrost thaw increases methylmercury formation in Subarctic Fennoscandia // Environ. Sci. & Technol. 2021. V. 55. P. 6710−6717. https://doi.org/10.1021/acs.est.0c04108
