Mercury in Marine Arctic Sediments

Abstract

Økende temperaturer grunnet klimaendringer forventes å frigjøre kvikksølv lagret i permafrost, og øke mengden kvikksølv som blir transportert til Arktiske hav fra elver i Sibir (Liem-Nguyen et al., 2022; Schuster et al., 2018). For å studere potensielt kvikksølv input fra permafrost tining har den totale kvikksølv (THg) konsentrasjonen blitt analysert og bestemt fra 60 overflate sediment prøver fra Kara havet, Laptev havet, og det Øst Sibirske hav, og i tillegg har ti prøver av kjernesedimenter fra Kara havet blitt analysert. Prøvetakingen fra kjerneprøvene ble utført i oktober 2021, og overflate prøvene ble tatt i oktober 2020.

En “Direct Mercury Analyser” (DMA-80) ble brukt for å utføre analyser av THg. THg konsentrasjonen i prøvene av overflate sediment varierte fra 1,99 ng/g til 70,52 ng/g, og gjennomsnittet for Kara havet, Laptev havet og det Øst Sibirske hav var henholdsvis 35,56 ng/g, 35,28 ng/g, og 48,28 ng/g. THg konsentrasjonen i prøvene av kjernesediment varierte fra 11,60 ng/g til 76,79 ng/g. Disse prøvene viser en generell trend med synkende konsentrasjon med økende dybde i sedimentene (Figur 4.2), og syv av ti sediment kjerneprøver har høyere konsentrasjon i sediment overflaten enn i det dypeste intervallet. Det er ingen klare bevis for at tining av permafrost er kilden til kvikksølv i sedimentene, men resultatene underbygger behovet for videre studier på kvikksølv i Arktiske sedimenter og tining av permafrost.

Increasing temperatures due to climate change are expected to release mercury stored in permafrost and accelerate the export of mercury from Siberian rivers into the Arctic Ocean (Liem-Nguyen et al., 2022; Schuster et al., 2018). To study the potential Hg input from permafrost thawing the total mercury (THg) concentration has been determined from 60 surface sediment samples taken from the Kara Sea, the Laptev Sea, and the East Siberian Sea, and ten core sediment samples from the Kara Sea. The sampling of the core sediments took place in October 2021, and the sampling of the surface sediments were conducted in October 2020.

A Direct Mercury Analyser (DMA-80) was used to analyse THg. Concentrations of THg from the surface sediments ranged from 1,99 ng/g to 70,52 ng/g, and the average for the Kara Sea, The Laptev Sea, and the East Siberian Sea were 35,56 ng/g, 35,28 ng/g, and 48,28 ng/g, respectively. The mercury concentration in the sediment cores ranged from 11,60 ng/g to 76,79 ng/g. These samples show a general tendency of decreasing concentrations with increasing sediment depth (Figure 4.2), and seven of the ten cores show higher concentration in the surface layer than in the deepest sediment interval. There is no clear evidence for permafrost being the source of mercury in the sediments, but the results support the need for further research on permafrost thawing releasing mercury.