Uno studio pubblicato su PNAS mostra che dall’inizio dell’industrializzazione il tasso di accumulo del mercurio nei sedimenti della Penisola Antartica è aumentato del 160%. Riscaldamento climatico e deposizione atmosferica stanno trasformando la criosfera: il ghiaccio non è più soltanto un archivio degli inquinanti prodotti dall’uomo, ma può diventare il punto di partenza della loro rimobilizzazione
L’Antartide è uno dei luoghi più remoti del pianeta. Non possiede grandi città, industrie, centrali a carbone o distretti minerari. Eppure anche qui è possibile ritrovare la firma chimica di due secoli di industrializzazione.
Una di queste firme è il mercurio.
Un nuovo studio coordinato da Chengzhen Zhou e Maodian Liu della Peking University e pubblicato nel 2026 sui Proceedings of the National Academy of Sciences mostra che il ciclo di questo metallo nella Penisola Antartica sta cambiando molto più rapidamente di quanto ci si potrebbe attendere in una regione tanto lontana dalle principali sorgenti antropiche.
I ricercatori hanno ricostruito circa due secoli di deposizione del mercurio nei sedimenti marini della piattaforma continentale antartica. Il risultato centrale è notevole: dall’inizio dell’industrializzazione il tasso di accumulo è aumentato di circa il 160%. Nei sedimenti moderni raggiunge mediamente 93 ± 58 microgrammi per metro quadrato all’anno, circa il doppio della media stimata per le piattaforme continentali del pianeta.
La spiegazione coinvolge due fenomeni che normalmente consideriamo separatamente: inquinamento atmosferico e cambiamento climatico.
In Antartide stanno cominciando a interagire.
Sedici carote per leggere due secoli di storia
Per comprendere ciò che sta accadendo, gli scienziati hanno utilizzato le carote di sedimento.
Il principio è simile a quello applicato alle carote di ghiaccio: gli strati che si accumulano nel tempo conservano informazioni sulla composizione chimica dell’ambiente nel quale si sono formati. Analizzandoli è possibile ricostruire una sorta di archivio storico della contaminazione.
Il gruppo della Peking University ha esaminato 16 carote sedimentarie provenienti dalla piattaforma della Penisola Antartica, combinando analisi geochimiche ad alta risoluzione, isotopi del mercurio e un modello del bilancio del metallo tra atmosfera, ghiacciai, terra e oceano.
La ricostruzione copre il periodo che va dal XIX al XXI secolo e permette quindi di confrontare la situazione precedente alla grande industrializzazione con quella contemporanea.
Il segnale emerso dai sedimenti è inequivocabile.
La quantità di mercurio che raggiunge e viene sepolta nei fondali è aumentata fortemente.
Ma da dove arriva?
Un metallo capace di viaggiare intorno al pianeta
Il mercurio ha una caratteristica che lo rende un contaminante globale.
Una parte del mercurio immesso nell’atmosfera può rimanervi abbastanza a lungo da essere trasportata per migliaia di chilometri dalle correnti atmosferiche. Non è quindi necessario avere una sorgente industriale locale perché un ecosistema venga contaminato.
Combustione del carbone, attività minerarie, produzione di metalli e altri processi industriali hanno modificato profondamente il ciclo globale del mercurio.
L’atmosfera funziona come un sistema di trasporto planetario.
Anche regioni apparentemente isolate possono così ricevere contaminanti prodotti a enormi distanze.
L’Antartide non fa eccezione. Anzi, le regioni polari presentano meccanismi atmosferici e fotochimici particolari che possono favorire la trasformazione e la deposizione del mercurio. Recenti osservazioni nell’Oceano Meridionale hanno documentato, per esempio, marcati eventi di impoverimento del mercurio elementare atmosferico associati alla sua ossidazione e deposizione.
Ma lo studio di Zhou e colleghi mostra che l’aumento contemporaneo non dipende soltanto da ciò che arriva oggi attraverso l’atmosfera.
Esiste anche un’eredità del passato.
I ghiacciai come archivi dell’inquinamento
Per decenni neve, ghiaccio e suoli antartici hanno intercettato e immagazzinato una parte del mercurio proveniente dall’atmosfera.
La criosfera ha funzionato quindi come un enorme archivio ambientale.
Finché il mercurio rimane intrappolato nel ghiaccio, la sua mobilità è limitata. Ma il riscaldamento climatico modifica questo equilibrio.
Quando un ghiacciaio perde massa, ciò che era stato accumulato durante decenni o secoli può essere nuovamente liberato.
È il concetto di legacy mercury, il mercurio ereditato dalle contaminazioni del passato.
Il nuovo studio indica che il riscaldamento della Penisola Antartica sta riattivando proprio questo deposito storico.
Secondo il modello elaborato dagli autori, dall’inizio dell’industrializzazione il flusso di mercurio rilasciato dai sistemi terrestri verso l’ambiente marino in conseguenza dello scioglimento dei ghiacci sarebbe aumentato di circa il 550%.
È uno dei risultati più significativi della ricerca.
Il cambiamento climatico non crea il mercurio.
Rimette in circolazione quello che avevamo già disperso nell’ambiente.
Quando scompare il ghiaccio marino
Esiste poi un secondo meccanismo.
Con il riscaldamento e la riduzione della copertura di ghiaccio marino aumenta la superficie oceanica direttamente esposta all’atmosfera.
Questo significa una maggiore possibilità di scambio tra aria e acqua.
Secondo gli autori, l’espansione delle aree marine libere dai ghiacci ha favorito l’assorbimento diretto del mercurio atmosferico da parte dell’oceano. Il modello stima che il flusso associato agli scambi tra mare e atmosfera sia aumentato di circa il 350% dall’epoca preindustriale.
Si crea così un doppio circuito.
Da una parte:
atmosfera → oceano.
Dall’altra:
atmosfera → ghiaccio e terra → fusione → oceano.
Il primo dipende dalla contaminazione atmosferica e dall’aumento delle acque libere dai ghiacci.
Il secondo coinvolge invece il mercurio storico accumulato nella criosfera e successivamente rimobilizzato dal riscaldamento.
I due processi si sommano e contribuiscono a spiegare l’eccezionale incremento osservato nei sedimenti.
Il paradosso dell’Antartide
Il risultato modifica il modo nel quale dobbiamo considerare le regioni polari all’interno del ciclo globale degli inquinanti.
Tradizionalmente l’Antartide poteva essere immaginata soprattutto come un sink, un deposito finale: contaminanti prodotti alle medie latitudini vengono trasportati a lunga distanza, raggiungono il continente e finiscono intrappolati nella neve, nel ghiaccio o nei sedimenti.
Ma questa rappresentazione presuppone che ciò che viene depositato rimanga immobile.
Il cambiamento climatico rompe questa condizione.
La criosfera può passare progressivamente dal ruolo di deposito a quello di serbatoio dinamico, capace di restituire all’ambiente sostanze accumulate nel passato.
Non significa che l’intero continente antartico sia improvvisamente diventato una nuova sorgente primaria di mercurio paragonabile a un’area industriale.
Significa qualcosa di più sottile: il riscaldamento sta trasformando vecchi depositi di contaminazione in nuove sorgenti secondarie.
Il mercurio emesso decenni fa può quindi avere una seconda vita ambientale.
Un precedente dall’Antartide occidentale
Il nuovo lavoro non nasce isolato.
Nel 2025 lo stesso gruppo di ricerca aveva pubblicato su Nature Communications uno studio sull’Antartide occidentale mostrando che il ritiro dei ghiacciai poteva contemporaneamente indebolire la capacità di sequestro del carbonio nei sedimenti e aumentare l’arricchimento di mercurio.
L’analisi aveva utilizzato numerose carote sedimentarie e mostrato che il comportamento degli elementi nei fondali antartici è strettamente legato alle dinamiche glaciali.
La ricerca del 2026 estende il quadro e identifica con maggiore precisione i circuiti attraverso i quali atmosfera, ghiacciai, ambiente terrestre e oceano si scambiano il mercurio.
Non stiamo quindi osservando soltanto un problema di contaminazione.
Stiamo osservando una modifica del ciclo biogeochimico di un elemento tossico provocata dal cambiamento climatico.
Perché il mercurio preoccupa
Il mercurio è un elemento naturale della crosta terrestre, ma le attività umane ne hanno enormemente aumentato la mobilizzazione ambientale.
La forma che suscita maggiore preoccupazione biologica è il metilmercurio, un composto organico capace di essere assorbito dagli organismi e di accumularsi lungo le reti alimentari.
Il processo segue due principi fondamentali: bioaccumulo e biomagnificazione.
Un organismo può accumulare progressivamente mercurio durante la propria vita. Un predatore, nutrendosi di numerose prede contaminate, può raggiungere concentrazioni ancora superiori.
Per questo gli effetti diventano particolarmente importanti negli organismi posti ai livelli più elevati della catena alimentare.
Nell’ecosistema antartico significa considerare non soltanto microrganismi e plancton, ma anche pesci, uccelli marini e mammiferi.
E, attraverso i sistemi oceanici e alimentari, il problema del mercurio non resta necessariamente confinato alle regioni polari.
Dal mercurio totale al metilmercurio
Occorre però evitare una semplificazione.
Lo studio pubblicato su PNAS ricostruisce soprattutto il ciclo e l’accumulo del mercurio nella piattaforma antartica. Da questo dato non deriva automaticamente che tutto il mercurio aggiuntivo venga trasformato in metilmercurio o che raggiunga immediatamente concentrazioni pericolose negli organismi.
La trasformazione dipende da condizioni chimiche, microbiologiche e ambientali specifiche.
È proprio questo uno dei passaggi che la ricerca futura dovrà approfondire: capire quanta parte del mercurio rimobilizzato diventi biologicamente disponibile e possa entrare nelle reti trofiche.
La distinzione è essenziale perché il rischio ecotossicologico non dipende soltanto dalla quantità totale di metallo presente, ma anche dalla forma chimica nella quale si trova e dalla sua biodisponibilità.
Il clima può riattivare gli inquinanti del passato
La storia del mercurio antartico appartiene a un problema ambientale più ampio.
Ghiacciai, permafrost, suoli e sedimenti non conservano soltanto informazioni sul clima del passato.
Conservano anche una parte dell’inquinamento prodotto dalle generazioni precedenti.
Quando le condizioni ambientali cambiano, queste riserve possono essere destabilizzate.
Il fenomeno non riguarda esclusivamente il mercurio. La ricerca ambientale sta studiando la rimobilizzazione associata al riscaldamento anche per altri contaminanti persistenti e per elementi accumulati nei sistemi glaciali.
Questo introduce una forma particolare di retroazione.
Le attività industriali emettono gas serra e contaminanti.
I gas serra modificano il clima.
Il cambiamento climatico scioglie ghiacciai e altera gli ecosistemi.
E queste trasformazioni possono rimettere in circolazione contaminanti prodotti dalle attività industriali del passato.
L’inquinamento presente interagisce così con quello storico.
Un problema globale in un continente senza industrie
È forse questo l’aspetto più simbolico della ricerca.
L’Antartide dimostra che nel sistema terrestre non esistono confini ambientali realmente impermeabili.
Un metallo emesso dalla combustione del carbone o da un’attività mineraria a migliaia di chilometri di distanza può attraversare l’atmosfera, depositarsi nella neve antartica, rimanere immobilizzato per decenni e successivamente essere liberato dalla fusione di un ghiacciaio.
Il luogo dell’emissione, quello dell’accumulo e quello dell’impatto possono essere separati da enormi distanze e da generazioni.
Per questo il mercurio è diventato oggetto di un accordo internazionale specifico, la Convenzione di Minamata, nata dalla consapevolezza che nessun Paese può affrontare da solo un contaminante capace di circolare globalmente.
La nuova ricerca suggerisce però che ridurre le emissioni future potrebbe non essere sufficiente a ottenere immediatamente una riduzione proporzionale della contaminazione ambientale.
Abbiamo già accumulato una quantità di mercurio nel sistema Terra.
E una parte di quella quantità può essere rimobilizzata.
La memoria chimica del pianeta
Siamo abituati a pensare all’inquinamento come a qualcosa che accade nel presente: una sostanza viene emessa, contamina un ambiente e produce un effetto.
La biogeochimica racconta una storia molto più lunga.
Gli ecosistemi possiedono una memoria chimica.
Il mercurio che oggi viene trovato nei sedimenti della Penisola Antartica racconta la storia dell’industrializzazione, della circolazione atmosferica, dell’accumulo nella criosfera e infine del riscaldamento contemporaneo.
Lo studio di Zhou e colleghi mostra che il tasso medio di accumulo nei sedimenti moderni della regione raggiunge circa 93 microgrammi per metro quadrato all’anno, il doppio della media delle piattaforme continentali globali, e che dall’inizio dell’industrializzazione è cresciuto del 160%.
Ma il dato forse più importante non è quel 160%.
È il meccanismo che si nasconde dietro di esso.
Una parte dell’inquinamento che pensavamo immobilizzato nel ghiaccio può tornare a muoversi quando il clima cambia.
La Penisola Antartica diventa così un gigantesco esperimento naturale sulle conseguenze differite dell’industrializzazione.
Il ghiaccio non dimentica ciò che abbiamo immesso nell’atmosfera.
Può conservarlo per decenni.
E quando si scioglie, può restituircelo.
Bibliografia essenziale
- Zhou C, Liu M, Zhang Q, Zhang NH, Wang X. Climate warming and atmospheric deposition jointly accelerate the Antarctic Peninsula atmosphere-glacier-land-ocean mercury loop. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 2026;123(31). doi:10.1073/pnas.2613472123.
- Peking University, College of Urban and Environmental Sciences. Climate warming and atmospheric deposition jointly accelerate the Antarctic Peninsula mercury cycle. 28 luglio 2026. Sintesi istituzionale dello studio e dei principali flussi ricostruiti dal modello.
- Zhou C, Liu M, Li X, Zhang NH, Mason RP, Assavapanuvat P, Bianchi TS, Zhang Q, Sun R, Chen J, Raymond PA, Wang X. Warming-induced retreat of West Antarctic glaciers weakened carbon sequestration ability but increased mercury enrichment. Nature Communications. 2025. Studio sul rapporto tra ritiro glaciale, sequestro del carbonio e accumulo di mercurio nei sedimenti dell’Antartide occidentale.
- Liu M, Xiao W, Zhang Q, et al. Substantial accumulation of mercury in the deepest parts of the ocean and implications for the environmental mercury cycle. Proceedings of the National Academy of Sciences. 2021;118(51). doi:10.1073/pnas.2102629118.
- Zhang Q, Liu M, et al. A 1500-year record of mercury isotopes in seal feces documents sea ice changes in the Antarctic. Communications Earth & Environment. 2023. Studio sull’impiego degli isotopi del mercurio per ricostruire le modificazioni del ghiaccio marino e dei processi fotochimici nell’area della Penisola Antartica.
- Wang et al. Continental outflow shapes the circum-Antarctic pattern of summertime atmospheric mercury depletion zones. Nature Communications. 2026;17:1100. Analisi della distribuzione del mercurio atmosferico nell’Oceano Meridionale e degli eventi di deposizione nelle regioni antartiche.
- United Nations Environment Programme. Minamata Convention on Mercury. Convenzione internazionale per la riduzione delle emissioni e dei rilasci antropogenici di mercurio e dei relativi rischi per salute e ambiente.
