Викиди ртуті з районів залягання багаторічної мерзлоти до 2300 року зростуть на 14-200 відсотків, а його накопичення в організмах риб, що мешкають в Арктиці, - на 222 відсотки. Крім того, в навколишнє середовище вже почали потрапляти кадмій і нікель, раніше заморожені в товщі порід, їх концентрації в грунтах Ямала складають вже 1-4 і 1000-1500 міліграм на кілограм відповідно. У майбутньому присутній також ризик вивільнення радіонуклідів із захоронених радіоактивних відходів та зміни структури мікробних спільнот через активацію стародавніх мікроорганізмів. Всьому цьому сприяє різке танення багаторічної мерзлоти на тлі потепління клімату. Стаття опублікована в журналі.
Глобальне потепління призводить до деградації багаторічної мерзлоти, яка посилює зміни кліматичної системи: через відтаялу товщу багаторічних мерзлих порід в атмосферу надходить стародавній термогенний метан з нижчих гірських порід. Крім цього утворюється і новий метан, адже органічна речовина, раніше законсервована в льодах, стає доступною для мікробного розкладання. Однак емісія парникових газів - не єдиний ризик, який танення багаторічної мерзлоти несе для біосфери. Оскільки місця залягання багаторічних порід, як правило, знаходяться за полярним колом і на великій відстані від великих населених пунктів, вважалося, що вони добре підходять для захоронення небезпечних біологічних, хімічних і радіоактивних відходів, і тому вони активно використовувалися для їх розміщення. Порушення цілісності таких порід може призвести до потрапляння небезпечних речовин у суміжні середовища.
Вчені під керівництвом Кімберлі Майнер (Kimberley R. Miner) з Каліфорнійського технологічного інституту досліджували ризики контакту законсервованої живої і неживої речовини з суміжними середовищами при деградації багаторічної мерзлоти в арктичній зоні. Як перший ризик вони вказали порушення структури мікробних спільнот. Потепління призведе до оголення величезної кількості стародавніх мікроорганізмів. В одних тільки Стордаленських болотах Швеції було виявлено 1907 раніше не описаних вірусних популяцій, причому близько 58 відсотків цих вірусів все ще були активні. Про небезпеку давніх мікроорганізмів для здоров'я людини поки не можна стверджувати, але вони однозначно вступлять в конкурентну боротьбу за екологічні ніші в місцевих мікробних спільнотах і зіграють роль своєрідних інвазивних видів, що може призвести до порушення структури тисячоліттями формованих екосистем.
Також автори дослідження звернули увагу на забруднення навколишнього середовища важкими металами і радіонуклідами, накопиченими в товщі багаторічних порід. У зоні поширення таких порід зосереджено близько 600 тисяч тонн ртуті. За прогнозами вчених до 2300 року викиди цього металу з мерзлоти зростуть на 14-200 відсотків, а його біоакумуляція в рибах - на 222 відсотки. Вже зараз після потрапляння в ґрунт до 70 відсотків ртуті поглинається рослинністю і може бути передано далі по харчових ланцюгах. На півострові Ямал відкриті гірничі роботи в зоні багаторічної мерзлоти призвели до зростання концентрацій важких металів у ґрунті до небезпечних рівнів: кадмію до 1-4 міліграма на кілограм, нікелю до 1000-1500 міліграмів на кілограм, ртуті до 4-120 міліграмів на кілограм. Автори зазначили, що нещодавно в Арктиці були поховані відпрацьоване ядерне паливо і атомні підводні човни, чия сумарна радіоактивність обчислюється 8,86 1015 беккерелей. Розміщення таких відходів може посилити радіаційну обстановку в регіоні, так як в ході танення мерзлоти вони можуть проникнути в суміжні середовища. Серед основних механізмів поширення забруднення навколишнього середовища різними типами екотоксикантів вчені назвали атмосферний і водний переноси, а також міграції арктичних тварин, особливо птахів.
Деградація багаторічної мерзлоти - критична точка в потеплінні клімату, яка в даний час слабо інтегрована в прогнози зміни клімату. Так, у вуглецеві бюджети, прийняті країнами-учасницями Паризької угоди, емісія парникових газів внаслідок танення мерзлоти взагалі не включена. У самих же прогнозах емісії з товщі багаторічних порід не враховується фотокарбоксилювання в присутності іонів заліза, що занижує оцінки таких викидів як мінімум на 14 відсотків.