第八届青年地学论坛

       隐花植物（苔藓、地衣）作为先锋植物，具有顽强的生命力，是沙漠和极地等恶劣气候条件区域的主要植被，在生态系统的元素生物地球化学循环（如碳、氮、汞）中起重要作用，例如在北极植被对气态元素汞的吸收驱动了北极汞污染，是全球重要的汞汇(Obrist et al., 2017)。与北极不同，冰盖覆盖南极大陆绝大多数地区，仅在沿岸无冰区有植被（隐花植物）发育，虽然通常认为南极是重要的汞汇，但目前有关南极陆地生态系统中汞的迁移转化和环境归趋仍不明确。本研究中，我们采集了东南极罗斯海地区和西南极长城站附近两种不同类型气候区域的苔藓地衣样品，分析了苔藓地衣中的汞浓度和汞同位素组成，探究南极沿岸无冰区隐花植物对汞的生物积累及汞的生物地球化学循环过程。研究发现虽然企鹅活动、科考等均是隐花植物汞的潜在来源，但气候环境条件是隐花植物汞浓度差异的主控因素。东南极特别是特拉诺瓦湾冰间湖沿岸无冰区的隐花植物积累了大量的汞（高达~1128ng/g），与之前的研究结果一致。该地区表现出迄今为止最低的植物汞同位素值（D¹⁹⁹Hg低至-1.94‰），表明极地大气汞亏损（AMDEs）对隐花植物汞的生物积累具有突出的贡献，隐花植物吸收AMDEs Hg(Ⅱ)过程不会产生明显的质量分馏。特拉诺瓦湾沿岸无冰区隐花植物独特的汞浓度和同位素信号表明该地区是大气汞迁移转化沉降的热点区域，这可能与周边冰间湖释放富集大量卤素元素，活跃的卤素化学行为进一步促进了沿岸无冰区的AMDEs有关。研究结果表明，南极无冰区广泛分布的苔藓地衣可以作为有效的生物指示计识别大气汞沉降增强的区域。全球变暖背景下，植物生产力升高促进了对汞的生物积累，南极无冰区特别是特拉诺瓦湾无冰区将是持续增强的汞汇，需要引起重视。
 

南极无冰区,隐花植物,汞同位素,极地大气汞亏损,汞汇