東シベリア海におけるメチル水銀のマスバジェット：堆積物源の重要性

A mass budget of methylmercury in the East Siberian Sea: the importance of sediment sources.

• Jihee Kim
• Anne L Soerensen
• Mi Seon Kim
• Sangwoo Eom
• Tae Siek Rhee
• Young Keun Jin
• Seunghee Han

抄録

メチル水銀（MeHg）の生物学的濃度は北極海全域で上昇しているが、現在までのところ、MeHgの主要な供給源とその空間的変動は十分に定量化されていない。北極海棚水柱へのMeHgの主要なインプットとアウトプットを特定するために、2018年8月から9月にかけて収集した東シベリア海（ESS）の海水と堆積物サンプル中のMeHg濃度を測定した。その結果、海水と間隙水のMeHg濃度は棚よりも斜面で高く、堆積物のMeHg濃度は斜面よりも棚で高くなることがわかった。MeHgのマスバジェットを作成し、底生生物の拡散と再浮遊が大気沈着や河川水の流入などの他の源を大きく上回ることを明らかにした。水柱内でのMeHgの主要な吸収源は、暗黒脱メチル化と忌避であった。我々が得た底生生物の拡散に関する知見を北極圏の棚システム全体に外挿したところ、棚の堆積物からの年間のMeHg拡散量は23,065±939 mol yr-1と推定され、これまでに提案されていた河川からの流出量の約2倍となった。本研究は、これまで過小評価されてきた北極海の棚底堆積物からのMeHgの流入が重要であることを示唆している。

Biological concentrations of methylmercury (MeHg) are elevated throughout the Arctic Ocean; however, to date, the major sources and the spatial variability of MeHg are not well quantified. To identify the major inputs and outputs of MeHg to the Arctic shelf water column, we measured MeHg concentrations in the seawater and sediment samples from the East Siberian Sea (ESS) collected from August to September 2018. We found that the MeHg concentrations in seawater and pore water were higher on the slope than the shelf, while the MeHg concentrations in sediment were higher on the shelf than the slope. We created a mass budget for MeHg and found that the benthic diffusion and resuspension largely exceed other sources, such as atmospheric deposition and river water input. The major sinks of MeHg in the water column were dark demethylation and evasion. When we extrapolated our findings on benthic diffusion to the entire Arctic shelf system, the annual MeHg diffusion from the shelf sediments was estimated to be 23,065 ± 939 mol yr-1, about two times higher than previously proposed river discharges. Our study suggests that MeHg input from shelf sediments in the Arctic Ocean is significant and has been previously underestimated.