Kvicksilverföroreningar har ett långt arv i miljön. När den väl släppts upp i luften, den kan cykla mellan atmosfären och ekosystemen i år eller till och med årtionden innan den hamnar djupt i haven eller land.

Mängden kvicksilver i havet idag är ungefär sex gånger högre än den var innan människan började släppa ut det genom gruvdrift. Även om vi stoppade alla mänskliga kvicksilverutsläpp nu, Havskvicksilver skulle bara minska med ungefär hälften till 2100.

För att ta itu med det globala och långvariga kvicksilverproblemet, ett nytt FN-fördrag kallat Minamatakonventionen om kvicksilver trädde i kraft förra månaden. Fördraget förbinder deltagande länder att begränsa utsläppet av kvicksilver och övervaka påverkan på miljön. Australien undertecknade konventionen 2013 och överväger nu att ratificera den.

Tills nu, vi har bara kunnat gissa hur mycket kvicksilver som kan finnas i luften över tropiska Australien. Vår nya forskning, publiceras i tidskriften Atmosfärskemi och fysik , visar att det finns mindre kvicksilver i de australiensiska tropikerna än på norra halvklotet – men att förorenad luft från norra halvklotet ibland kommer till oss.

Ett globalt problem

Medan de flesta av kvicksilverets hälsorisker kommer från dess ackumulering i havets näringsnät, dess huvudsakliga ingång till miljön är genom atmosfären. Kvicksilver i luft kommer från både naturliga källor och mänskliga aktiviteter, inklusive gruvdrift och förbränning av kol. En av de största kvicksilverkällorna är småskalig guldbrytning – en handel som sysselsätter miljontals människor i utvecklingsländer men som utgör allvarliga risker för människors hälsa och miljön.

När den väl släppts till luften, kvicksilver kan resa tusentals kilometer för att hamna i ekosystem långt borta från den ursprungliga källan.

Mätning av kvicksilver i tropikerna

Medan FN samlade in underskrifter för Minamatakonventionen, vi var upptagna med att mäta kvicksilver vid Australian Tropical Atmospheric Research Station nära Darwin. Våra två års mätningar är de första i tropiska Australien. De är också de enda tropiska kvicksilvermätningarna någonstans i den maritima kontinenten som täcker Sydostasien, Indonesien, och norra Australien.

Vi fann att kvicksilverkoncentrationerna i luften ovanför norra Australien är 30-40 % lägre än på norra halvklotet. Detta är vettigt; större delen av världens befolkning bor norr om ekvatorn, så de flesta människodrivna utsläpp finns där också.

Mer överraskande är det säsongsmässiga mönstret i uppgifterna. Det finns mer kvicksilver i luften under torrperioden än den våta.

Den australiska monsunen verkar vara delvis ansvarig för säsongsförändringen. Mängden kvicksilver ökar kraftigt i början av torrperioden när vindarna skiftar från att blåsa över havet till att blåsa över land.

Men vindriktningen kan inte förklara hela historien. Kvicksilver kommer sannolikt att avlägsnas från luften av de intensiva regnen som kännetecknar den våta årstiden. Med andra ord, det lägre kvicksilvret i luften under den våta årstiden kan innebära att mer kvicksilver avsätts i havet och på land vid den här tiden på året. Tyvärr, det finns helt enkelt inte tillräckligt med information från australiensiska ekosystem för att veta hur detta påverkar lokala växter och vilda djur.

Bränder spelar också en roll. Kvicksilver som tidigare absorberats av gräs och träd kan släppas tillbaka till atmosfären när växtligheten brinner. I vår data, vi ser enstaka stora kvicksilverpiggar i samband med torrperiodens bränder. När vi går in i en skogsbrandssäsong som förutspås bli ovanligt allvarlig, vi kan se ännu fler av dessa spikar.

Luft från norr

Även om kvicksilverhalterna vanligtvis var låga under den våta årstiden, några dagar varje år steg kvicksilvret dramatiskt.

För att ta reda på var dessa spikar kom ifrån, vi använde två olika modeller. Dessa modeller kombinerar vår förståelse av atmosfärsfysik med verkliga observationer av vind och andra meteorologiska parametrar.

Båda modellerna pekar på samma källa:luft som transporteras från norr.

Australien är vanligtvis skyddat från luft från norra halvklotet av en "kemisk ekvator" som hindrar luft från att blandas. Denna barriär är inte statisk – den rör sig norrut och söderut under hela året när solens position ändras.

Några gånger om året, den kemiska ekvatorn rör sig så långt söderut att den övre delen av Australien faktiskt faller inom det atmosfäriska norra halvklotet. När detta händer, förorenad luft på norra halvklotet kan strömma direkt till tropiska Australien.

Vi observerade 13 dagar när vår mätplats nära Darwin provtog mer luft från norra halvklotet än luft från södra halvklotet. Var och en av dessa dagar, mängden kvicksilver i luften var mycket högre än dagarna före eller efter.

Att spåra luften bakåt i tiden visade att den kvicksilverrika luften färdades över den indonesiska skärgården innan den anlände till Australien. Vi vet ännu inte om det kvicksilvret kom från föroreningar, bränder, eller en blandning av de två.

En global lösning

För att effektivt minska exponeringen av kvicksilver i känsliga ekosystem och skaldjursberoende befolkningar runt om i världen, aggressiva globala åtgärder är nödvändiga.

De gränsöverskridande påverkan på kvicksilver som vi har observerat i norra Australien visar på behovet av den typ av multinationellt samarbete som Minamatakonventionen kommer att främja.

Våra nya data etablerar en baslinje för övervakning av effektiviteten av nya åtgärder som vidtas enligt Minamatakonventionen. När den första partskonferensen ägde rum förra veckan, förhoppningsvis är det bara en tidsfråga innan vi börjar se nyttan.

Denna artikel publicerades ursprungligen på The Conversation. Läs originalartikeln.