Les flux de mercure entre l'atmosphère et les milieux terrestres et aquatiques sont liés aux émissions anthropiques et naturelles. Le cycle global du mercure comprend les émissions des sources régionales et locales et des nouvelles émissions des terres, de l'eau douce et les émissions passives des océans. Dans certains cas, des sources locales comprennent également des conduits d'évacuation directe de l'eau. Les nouvelles émissions sont attribuables à des réservoirs de dépôt de mercure d'origine naturelle ou anthropique. La figure ci-dessous illustre le cycle conceptuel du mercure entre ses divers pools et les estimations des processus de transformation et de transport.

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(Référence: Metal Ions in Biological Systems)

À l'ère de l'industrialisation, la quantité de mercure mobilisé et émis dans l'environnement a augmenté de façon importante en raison des activités anthropiques. Les niveaux atmosphériques actuels sont approximativement de 1,6 nanogramme par mètre cube d'air, comparativement aux estimations de 0,5 à 0,8 pour l'ère préindustrielle (un nanogramme est égal à un milliardième de gramme). On a également suggéré que depuis l'avènement de l'ère industrielle (environ 1850), les émissions anthropiques de mercure dans l'atmosphère sont à l'origine d'une augmentation d'un facteur de deux à quatre de sa concentration dans l'air et dans les eaux de surface marines.

Sur une base annuelle, on convient que le rapport des niveaux atmosphériques de mercure anthropique et naturel est de 1,4 pour 1, soit environ 2 900 tonnes de mercure produites par les sources anthropiques et 2 100 tonnes par les sources naturelles. Cependant, l'ampleur des émissions anthropiques et du dépôt de mercure afférent est un point de controverse important. La recherche qui vise à décrire et à quantifier le mouvement et la répartition du mercure dans l'environnement est compliquée car il est difficile de différencier les nouvelles sources naturelles des émissions attribuables à des dépôts anthropiques actuels et passés. On estime que 95 p. 100 des 200 000 tonnes de mercure émises dans l'atmosphère depuis 1890 se trouvent dans les dépôts terrestres et dans les puits océaniques. Cependant, on doit effectuer de plus amples recherches pour faire la différence de façon concluante entre les émissions naturelles et les nouvelles émissions de mercure anthropique de ces pools.