震驚!微塑料遍布深海!

震驚!微塑料遍布深海!一群遠洋紅蟹在圣地亞哥附近的Cortes Bank海底山游弋。一項新的研究表明,這些小型濾食海洋動物對微塑料在整個水體中的擴散起著重要作用。
攝影:BRIAN SKERRY,NAT GEO IMAGE COLLECTION

震驚!微塑料遍布深海!這種幼形動物是另一種深海動物,會在不經意間把塑料微粒運送到深海。
供圖:TEREY BAY AQUARIUM RESEARCH INSTITUTE

震驚!微塑料遍布深海!圣地亞哥斯克里普斯海洋學研究所的海洋學教授Anela Choy是新研究的主要作者。
供圖:MONTEREY BAY AQUARIUM RESEARCH INSTITUTE

撰文:LAURA PARKER

  多年來,科學家們一直試圖根據每年流入海洋中的塑料垃圾數量,計算出全球海洋中應有的塑料垃圾量。到目前為止,統計數據表明,海洋表層和沿海水域的塑料垃圾濃度最高。不過,大部分塑料垃圾仍“下落不明”。

  此外,除非科學家知道塑料垃圾最終進入何處,否則就無法完全評估塑料會對環境造成怎樣的危害。現在,研究者在加州海岸附近進行的一項新研究發現了一個更大的塑料儲藏庫:近海深層水域(deep offshore pelagic waters),地球上最大的生物棲息地。

  蒙特利灣水族研究所的科學家們在蒙特利灣發現了高濃度的微塑料。蒙特利灣是一個深海峽谷生態系統,位于加利福尼亞洋流的流經區域,該洋流沿著北美海岸從不列顛哥倫比亞省向南流向巴哈。

  研究者在近日發表于《科學報告》雜志上的一項研究中稱,這個深海微塑料儲存庫“一直延伸到深海的水域、沉積層和動物群落”。新研究為科學家們查找海洋中“失蹤”塑料的工作增加了新的證據。

  圣地亞哥斯克里普斯海洋學研究所的海洋學教授、該研究的第一作者Anela Choy稱:“我們發現微塑料無處不在,我們調查的每一個樣本和標本中都存在微塑料。”

  “pelagic”一詞來源于古希臘的“open”一詞。遠洋區就是“公海”,其體積超過13.75億立方公里。雖然海洋中遍布微塑料,從海面到海底最深的裂縫無所不在,但評估遠洋區中的微塑料密度非常困難,而且成本高昂。

海洋動物運送塑料

  Choy和其團隊還發現了小型濾食海洋動物在整個水體中運送微塑料的確切證據,這些動物將塑料顆粒引入海洋食物網,使其從淺層海水下落到深海海底,其中包括紅蟹和被稱為巨型幼形動物的蝌蚪狀生物體。

  螃蟹和幼形動物是消耗微塑料的近700種海洋生物中的兩種。據生物工程師、該研究的合作者Kakani Katija稱,這兩種動物都能將微塑料擴散到整個水體中。聚集于海面附近的大量紅蟹則會被包括金槍魚在內的大魚吃掉。

  幼形動物會制造黏液過濾器,也就是所謂的“房子”或“泡泡”,將這種生物膨脹到松餅大小,進而收集有機物質,其中包括塑料。當過濾器被堵塞后,幼形動物則會將其拋棄。隨著過濾器不斷沉入海底,它們會被其他海洋動物吃掉。幼形動物還會排泄含有微塑料的糞球,導致塑料微粒在深海水域流動。

  最新的研究建立在兩位科學家2017年發表的一項研究的基礎之上。在那項研究中,兩位科學家探索了幼形動物如何成功地將微塑料運送到深海的方式。他們將小塑料珠放入幼形動物所處的水中,然后觀察它們進食。在最新的研究中,研究小組沒有給螃蟹和幼形動物提供食物。

  “我們通過收集的動物了解到,它們已經開始在周圍環境中攝取塑料,”Katija說,她還是一位國家地理探險家。
令研究小組吃驚的是,科學家們發現水體中的微塑料與紅蟹體內以及廢棄的黏液過濾器中的微塑料存在著很強的相關。

  “這些微塑料的類型和大小都很相似,”Choy說。

水下機器人采集樣本

  Choy的研究小組使用水下機器人在距離海面5-1000米的兩個地點采集了許多樣本。這些樣本是在近海采集的,但大多數樣本都采集于距離海岸80多公里的蒙特利峽谷深水區。

  他們發現樣本的微塑料濃度高于大太平洋垃圾帶,后者是一個漂浮在海洋表面的著名垃圾帶。新研究發現的大多數微塑料都是由諸如PET之類的塑料組成,PET通常用于制造一次性塑料包裝。

  五大環流研究所的聯合創始人Marcus Eriksen稱研究結果并不令人意外。Marcus Eriksen還是2015年的一項研究的作者之一,該研究估計海洋中微塑料的數量在15-51萬億塊之間,重量為9.3萬-23.6萬噸。他沒有參與最新的研究。

  “更深的水域中微塑料濃度更高是有道理的。目前尚不清楚的是,微塑料隨著全球的洋流漂流時,能在水體中停留多久,”他說。

  科學家們已經知道,有些塑料的密度比水低,另一些塑料的密度比水高,這就意味著一些塑料下沉得更快,而另一些塑料則漂浮于水中。

  “我仍然認為大部分塑料都漂浮于海面附近,較重的塑料則在進入大海不久后下沉,” Eriksen說。

  “早期的垂直分布模型表明,海洋中一半的塑料都在海平面下的一米之內,其余的則緩慢地垂直下降,同時水平移動數千公里。當然,到本世紀末,全世界的大多數塑料垃圾都將進入海底,成為人類世的最典型物質。”

  Choy的研究小組發現,蒙特利灣的微塑料“高度風化”,表明它們已經在海洋中存在了數月或數年。研究小組還發現,用于制造漁具的塑料種類很少,這進一步表明,深海水體中的微塑料是由洋流運送而來。

  研究小組認為,因為塑料垃圾預計在本世紀的剩余時間里還會繼續增加,所以減少塑料污染的措施必須考慮“新發現揭示的塑料污染問題的巨大空間(橫向和縱向)和生態規模”。

  Choy警告說,科學家需要在全球范圍內開展深海研究,以確定深海中微塑料的分布范圍。“這是一個有待解決的問題。這是一項研究,工作量很大。不過,新發現還需要其它研究者在其它海洋進行重復驗證,以弄清楚其它海域是否也
是如此。由于生態系統的變化,很可能會存在很大的差別。我們掌握的數據越多,就越能理解其中的原因,”她說。

(譯者:流浪狗)
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