科研進(jìn)展
冰川類型控制痕量金屬釋放機(jī)制研究獲新進(jìn)展
全球變暖背景下冰川加速退縮，冰川融水化學(xué)組成持續(xù)發(fā)生改變，山地冰川環(huán)境中的溶解態(tài)痕量金屬既是下游生態(tài)系統(tǒng)所需的關(guān)鍵微量營養(yǎng)元素，也可能成為潛在污染物，其釋放正受到越來越多關(guān)注。然而，目前不同類型冰川系統(tǒng)中痕量金屬遷移釋放的控制機(jī)制仍缺乏系統(tǒng)認(rèn)識，特別是對山地冰川與極地冰蓋的對比研究不足。
中國科學(xué)院西北生態(tài)環(huán)境資源研究院冰凍圈科學(xué)與凍土工程全國重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室康世昌研究員團(tuán)隊(duì)，開展了全球尺度山地冰川與極地冰蓋融水中溶解態(tài)痕量金屬濃度及遷移特征對比研究。該研究整合了喜馬拉雅冰川新的野外觀測數(shù)據(jù)，以及青藏高原、安第斯山、落基山、阿爾卑斯山、格陵蘭冰蓋和南極冰蓋等區(qū)域的已發(fā)表數(shù)據(jù)，系統(tǒng)評估了冰川類型對痕量金屬釋放的控制作用。
研究發(fā)現(xiàn)，山地冰川溶解態(tài)痕量金屬遷移釋放能力顯著強(qiáng)于極地冰蓋，其融水中Zn、Co、Ni、Cd 和 Cu 等元素的濃度明顯更高，較全球河流和海洋參考值高出 1 - 2 個(gè)數(shù)量級，證實(shí)山地冰川是更為活躍的溶解態(tài)痕量金屬釋放源。這種差異與山地冰川流域更強(qiáng)的水-巖相互作用、更復(fù)雜的巖性組成、更快速的排水系統(tǒng)以及更多新鮮磨蝕反應(yīng)顆粒密切相關(guān)，而極地冰蓋則更多受較長的冰下水體停留時(shí)間及不同地球化學(xué)環(huán)境的影響。
研究進(jìn)一步表明，冰川退縮釋放的化學(xué)成分對下游生態(tài)系統(tǒng)具有雙重效應(yīng)。冰川融水可向貧營養(yǎng)環(huán)境輸送具有生物學(xué)意義的痕量元素，也可能增強(qiáng)潛在有害金屬的遷移釋放，從而影響下游淡水水質(zhì)。因此，該研究將冰川地球化學(xué)的重要性由單純的元素遷移問題，拓展到冰凍圈變化與人口密集流域水質(zhì)安全、生物地球化學(xué)過程之間的關(guān)聯(lián)研究，為全球冰川區(qū)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評估提供了重要的科學(xué)依據(jù)。
該成果以Glacier-specific controls on enhanced trace metal mobility across global mountain and polar meltwaters為題，發(fā)表在國際期刊 Communications Earth & Environment上。西北研究院博士后Shipika Sundriyal為第一作者，Tanuj Shukla 副研究員為通訊作者。該研究得到甘肅省博士后科研基金的資助。
論文鏈接：https://doi.org/10.1038/s43247-025-03064-9.
冰川與冰蓋融水中痕量金屬濃度相對于全球河流和海洋平均濃度的對比
全球尺度下冰川與冰蓋融水中痕量金屬的遷移釋放特征
