震惊!微塑料遍布深海!

震惊!微塑料遍布深海!一群远洋红蟹在圣地亚哥附近的Cortes Bank海底山游弋。一项新的研究表明,这些小型滤食海洋动物对微塑料在整个水体中的扩散起着重要作用。
摄影:BRIAN SKERRY,NAT GEO IMAGE COLLECTION

震惊!微塑料遍布深海!这种幼形动物是另一种深海动物,会在不经意间把塑料微粒运送到深海。
供图:TEREY BAY AQUARIUM RESEARCH INSTITUTE

震惊!微塑料遍布深海!圣地亚哥斯克里普斯海洋学研究所的海洋学教授Anela Choy是新研究的主要作者。
供图:MONTEREY BAY AQUARIUM RESEARCH INSTITUTE

撰文:LAURA PARKER

  多年来,科学家们一直试图根据每年流入海洋中的塑料垃圾数量,计算出全球海洋中应有的塑料垃圾量。到目前为止,统计数据表明,海洋表层和沿海水域的塑料垃圾浓度最高。不过,大部分塑料垃圾仍“下落不明”。

  此外,除非科学家知道塑料垃圾最终进入何处,否则就无法完全评估塑料会对环境造成怎样的危害。现在,研究者在加州海岸附近进行的一项新研究发现了一个更大的塑料储藏库:近海深层水域(deep offshore pelagic waters),地球上最大的生物栖息地。

  蒙特利湾水族研究所的科学家们在蒙特利湾发现了高浓度的微塑料。蒙特利湾是一个深海峡谷生态系统,位于加利福尼亚洋流的流经区域,该洋流沿着北美海岸从不列颠哥伦比亚省向南流向巴哈。

  研究者在近日发表于《科学报告》杂志上的一项研究中称,这个深海微塑料储存库“一直延伸到深海的水域、沉积层和动物群落”。新研究为科学家们查找海洋中“失踪”塑料的工作增加了新的证据。

  圣地亚哥斯克里普斯海洋学研究所的海洋学教授、该研究的第一作者Anela Choy称:“我们发现微塑料无处不在,我们调查的每一个样本和标本中都存在微塑料。”

  “pelagic”一词来源于古希腊的“open”一词。远洋区就是“公海”,其体积超过13.75亿立方公里。虽然海洋中遍布微塑料,从海面到海底最深的裂缝无所不在,但评估远洋区中的微塑料密度非常困难,而且成本高昂。

海洋动物运送塑料

  Choy和其团队还发现了小型滤食海洋动物在整个水体中运送微塑料的确切证据,这些动物将塑料颗粒引入海洋食物网,使其从浅层海水下落到深海海底,其中包括红蟹和被称为巨型幼形动物的蝌蚪状生物体。

  螃蟹和幼形动物是消耗微塑料的近700种海洋生物中的两种。据生物工程师、该研究的合作者Kakani Katija称,这两种动物都能将微塑料扩散到整个水体中。聚集于海面附近的大量红蟹则会被包括金枪鱼在内的大鱼吃掉。

  幼形动物会制造黏液过滤器,也就是所谓的“房子”或“泡泡”,将这种生物膨胀到松饼大小,进而收集有机物质,其中包括塑料。当过滤器被堵塞后,幼形动物则会将其抛弃。随着过滤器不断沉入海底,它们会被其他海洋动物吃掉。幼形动物还会排泄含有微塑料的粪球,导致塑料微粒在深海水域流动。

  最新的研究建立在两位科学家2017年发表的一项研究的基础之上。在那项研究中,两位科学家探索了幼形动物如何成功地将微塑料运送到深海的方式。他们将小塑料珠放入幼形动物所处的水中,然后观察它们进食。在最新的研究中,研究小组没有给螃蟹和幼形动物提供食物。

  “我们通过收集的动物了解到,它们已经开始在周围环境中摄取塑料,”Katija说,她还是一位国家地理探险家。
令研究小组吃惊的是,科学家们发现水体中的微塑料与红蟹体内以及废弃的黏液过滤器中的微塑料存在着很强的相关。

  “这些微塑料的类型和大小都很相似,”Choy说。

水下机器人采集样本

  Choy的研究小组使用水下机器人在距离海面5-1000米的两个地点采集了许多样本。这些样本是在近海采集的,但大多数样本都采集于距离海岸80多公里的蒙特利峡谷深水区。

  他们发现样本的微塑料浓度高于大太平洋垃圾带,后者是一个漂浮在海洋表面的著名垃圾带。新研究发现的大多数微塑料都是由诸如PET之类的塑料组成,PET通常用于制造一次性塑料包装。

  五大环流研究所的联合创始人Marcus Eriksen称研究结果并不令人意外。Marcus Eriksen还是2015年的一项研究的作者之一,该研究估计海洋中微塑料的数量在15-51万亿块之间,重量为9.3万-23.6万吨。他没有参与最新的研究。

  “更深的水域中微塑料浓度更高是有道理的。目前尚不清楚的是,微塑料随着全球的洋流漂流时,能在水体中停留多久,”他说。

  科学家们已经知道,有些塑料的密度比水低,另一些塑料的密度比水高,这就意味着一些塑料下沉得更快,而另一些塑料则漂浮于水中。

  “我仍然认为大部分塑料都漂浮于海面附近,较重的塑料则在进入大海不久后下沉,” Eriksen说。

  “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内,其余的则缓慢地垂直下降,同时水平移动数千公里。当然,到本世纪末,全世界的大多数塑料垃圾都将进入海底,成为人类世的最典型物质。”

  Choy的研究小组发现,蒙特利湾的微塑料“高度风化”,表明它们已经在海洋中存在了数月或数年。研究小组还发现,用于制造渔具的塑料种类很少,这进一步表明,深海水体中的微塑料是由洋流运送而来。

  研究小组认为,因为塑料垃圾预计在本世纪的剩余时间里还会继续增加,所以减少塑料污染的措施必须考虑“新发现揭示的塑料污染问题的巨大空间(横向和纵向)和生态规模”。

  Choy警告说,科学家需要在全球范围内开展深海研究,以确定深海中微塑料的分布范围。“这是一个有待解决的问题。这是一项研究,工作量很大。不过,新发现还需要其它研究者在其它海洋进行重复验证,以弄清楚其它海域是否也
是如此。由于生态系统的变化,很可能会存在很大的差别。我们掌握的数据越多,就越能理解其中的原因,”她说。

(译者:流浪狗)
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