جو مک کانل چندین دهه است که هسته های یخی گرینلند، شمال کانادا و قطب شمال روسیه را مورد مطالعه قرار داده است. این هسته‌ها حاوی داستان‌هایی درباره تاریخچه آب و هوای زمین، از جمله چگونگی تأثیر انسان بر آن است.
مک‌کانل و همکارانش مدت‌هاست که از افزایش سطح بیسموت و آنتیموان در این هسته‌ها آگاه بوده‌اند که به اوایل قرن بیستم بازمی‌گردد. هر دو فلز می‌توانند محصول جانبی فعالیت‌های انسانی مانند استخراج معدن باشند، بنابراین محققان به این نتیجه رسیدند که حضور آنها احتمالاً نتیجه آلودگی ناشی از انقلاب صنعتی دوم است. اما آلودگی صنعتی تا مدت ها پس از اوج ادامه یافت – و در واقع افزایش یافت.
“چرا این چیزها در دهه 1910 و 1920 به اوج خود رسید؟” مک کانل، یک دانشمند آب و هوا و محیط زیست در مؤسسه تحقیقات صحرا که در هسته های یخ تخصص دارد، تعجب کرد. “به نظر نمی رسید که مناسب باشد.”
چندین سال پیش، آزمایشگاه مک‌کانل روشی برای اندازه‌گیری آرسنیک در هسته‌های یخ ایجاد کرد. اندازه گیری آرسنیک از فلزاتی مانند سرب دشوارتر است زیرا هیچ علامت ایزوتوپی ندارد و به مقدار کمی در هسته های یخ یافت می شود. اما آرسنیک نیز مانند سرب، بیسموت و آنتیموان می تواند محصول جانبی ذوب مس باشد.
در مطالعه جدیدی که امروز در تاب آوری طبیعتمحققان از اطلاعات آرسنیک برای ردیابی منبع فلزات در 10 هسته یخی قطب شمال به یک منبع غالب استفاده کردند: معدن مس آناکوندا در مونتانا، هزاران کیلومتر دورتر.
“این واقعا کار پلیسی خوبی است.”
کارل کروتز، دانشمند زمین در دانشگاه مین که در این تحقیق دخالتی نداشت، گفت: «این واقعا کارآگاهی خوبی است. «آنچه ارائه کردند [with arsenic] به نظر من بسیار متقاعد کننده است که آنها می توانند آن را در یک معدن بزرگ در مونتانا ردیابی کنند. این اولین بار است که می بینم کسی سعی می کند این کار را با آرسنیک انجام دهد.
مقررات تاخیری، مزایای تاخیری
نصب فیلترهای الکترواستاتیک در کارخانه ذوب آناکوندا احتمالاً مسئول کاهش سطح آلودگی پس از سال 1919 بود، علیرغم ادامه فعالیت معدن تا سال 1947. نتایج مطالعه نشان داد که فیلترها انتشار فلزات سنگین را تا حدود 65 درصد کاهش دادند. رسوب‌دهنده در سال 1908 ثبت اختراع شد و مخترع آن شخصاً طرحی برای نصب آن در آناکوندا طراحی کرد، اما این دستگاه‌ها سال‌ها در این مرکز نصب نشدند.
مک کانل گفت: «سیاست دولت مونتانا در آن زمان این بود که آنها فقط باید کنترل‌های آلودگی را در صورتی نصب کنند که برای آلاینده مفید باشد.
محققان تخمین می زنند که این تاخیر در کنترل آلودگی منجر به آزادسازی 60000 تن آرسنیک و 24000 تن سرب از معدن شد. با مراجعه به سوابق سرشماری سال‌های 1910 و 1911 و مدل‌سازی مسیر این ذرات، محققان تخمین زدند که بین سال‌های 1898 تا 1918، حدود 55 درصد از آمریکایی‌ها در آن زمان (50.5 میلیون نفر) و 11 درصد از کانادایی‌ها (600000 نفر) در معرض خطر ابتلا به سرطان قرار داشتند. تخمین زده می شود که حدود 1.4 میلیون نفر تحت تأثیر سطوح بالای آلودگی سرب قرار گرفته اند. بر اساس EPA، هیچ سطح امنی از قرار گرفتن در معرض سرب برای کودکان وجود ندارد.
این آمار ممکن است برای مورخان تعجب آور نباشد. معدن آناکوندا توسط کشاورزان و دامداران مجاور و در نهایت توسط سازمان جنگلداری ایالات متحده درگیر شد و ادعا کرد که عملیات معدن به کشاورزی آسیب رسانده، دام ها را مسموم کرده و جنگل ها را نابود کرده است. امروزه، این منطقه محل قرارگیری بزرگترین سایت Superfund کشور است.
مک کانل گفت: «آناکوندا منبع بدنام آلودگی آرسنیک است.
معکوس کار کنید
فلزات سنگین ذرات هستند، نه گاز، بنابراین پس از تنها روزها یا هفته‌ها سفر در هوا، به سطوح سقوط می‌کنند – چه این سطوح زمین کشاورزی، شهرها یا یخ‌های قطب شمال باشند. این طول عمر کوتاه جوی به این معنی است که زمانی که این آلاینده‌ها در هسته‌های یخی رسوب کرده‌اند، ارتباط نزدیکی با زمان انتشار آنها دارد.
همه چیز به شمال آمریکای شمالی اشاره دارد.»
مک‌کانل گفت: «ما از الگوی رسوب‌گذاری در این آرایه استفاده کردیم تا مشخص کنیم که انتشار گازهای گلخانه‌ای باید از کدام ناحیه از زمین در این دوره زمانی، در طول انقلاب صنعتی دوم باشد. و همه چیز به شمال آمریکای شمالی اشاره دارد.»
محققان سوابق ایالات متحده و کانادا از سطح تولید مس را برای ایجاد یک رکورد موقت از انتشار گازهای گلخانه ای تجزیه و تحلیل کردند. آنها چندین منبع را در آمریکای شمالی مورد بررسی قرار دادند: برای مثال، یک کارخانه ذوب در تاکوما، واشنگتن، بسیار کوچک برای تولید آنچه که دانشمندان در هسته های یخ مشاهده کردند، رد شد. نسبت های ایزوتوپی سرب حاصل از فعالیت معدنی در سادبری، کانادا مطابقت ندارد. و معدنی در شبه جزیره Keweenaw در میشیگان عمدتاً مس بومی تولید می کند، به این معنی که انتشار فلزات سنگین مورد مطالعه نسبتاً کم است.
با این حال، هنگامی که محققان به آمار تولید معدن مس آناکوندا نگاه کردند، تقریباً دقیقاً با سطح اندازه‌گیری شده آرسنیک در هسته‌های یخی، از جمله اوج حدود 15 برابر بالاتر از سطوح پیش از صنعت در سال 1914، مطابقت داشتند.
فرانسیله شوانک کارلوس، زمین شناس در مرکز قطبی و اقلیم، دانشگاه فدرال دو ریو گراند دو سول، برزیل، گفت: Eos در ایمیلی که اگرچه ردیابی انتشار گازهای گلخانه ای به یک منبع واحد دشوار است، به نظر می رسد نویسندگان با استفاده از مدل های حمل و نقل جوی خود تطابق خوبی را نشان داده اند.
کارلوس که در این تحقیق شرکت نداشت، گفت: در این سناریو، بهترین راه برای ردیابی منابع آرسنیک، شناسایی تولیدکنندگان اصلی و مقایسه تولید و انتشار با داده‌های هسته یخ است. “به نظر می رسد داده های تولید تاریخی از مناطق در نظر گرفته شده بهترین تناسب را بین داده های آناکوندا و اندازه گیری هسته یخی دارد.”
— امیلی گاردنر (@emfurd.bsky.social)، معاون سردبیر
نقل قول: گاردنر، ای. (2026)، دانشمندان آرسنیک قطب شمال را تا معدن مونتانا ردیابی کردند، Eos، 107، https://doi.org/10.1029/2026EO260366. ارسال شده در 10 نوامبر 2026
متن © 2026. AGU. CC BY-NC-ND 3.0
مگر اینکه غیر از این ذکر شده باشد، تصاویر مشمول حق چاپ هستند. هرگونه استفاده مجدد بدون اجازه صریح از صاحب حق چاپ ممنوع است.
متصل شد
