海洋保护 《科学》:深海“垃圾带”每平方米就有190万个微塑料,主要集中在600-900米深处
微塑料遍布全球海底,但控制其在深海中的扩散和集中的过程仍然未知。失踪的99%海洋塑料可能抵达深海,它们遵循怎样的模式漂流到了哪儿?
近日发表在《科学》上的一项研究表明热盐酸盐驱动的电流可以建立大量的海底沉积物积聚,可以控制微塑料的分布,并产生每平方米190万个微塑料的“热点”。这是全球所有海底环境中报告的最高值。

文章图片
先前的研究表明,微塑料是通过表面堆积的垂直沉降而被运输到海底的。而最新研究证明,微塑料的空间分布和最终“落脚点”受到近床热盐电流(底部电流)的强烈控制。
已知这些电流会为深海底栖生物提供氧气和营养,这表明深海生物多样性“热点”也可能是微塑性的“热点”。
在地球上几乎所有环境以及整个海洋中,都观察到了塑料污染。塑料污染对海洋生态系统的影响及其对人类健康的影响日益引起人们的关注,因为每年有超过1000万吨的塑料进入全球海洋。
海洋回旋中的收敛表面流是造成塑料在海洋表面上的全球分布的原因。这些环流将正浮力的塑料有效地集中到了现在臭名昭著的“垃圾补丁”中。
但其实,海表堆积量仅约占全球海洋塑料预算估算的1%。大部分消失在我们视野之中的99%的塑料最终都藏在深海中。海洋塑料预算中相当大的一部分(估计为13.5%)是作为微塑料(<1 mm的碎片和纤维)而产生的,它们是人造纤维或源自较大塑料碎片的裂片颗粒,被称为“海中PM2.5”。研究表明,较大的塑料碎片可能与地中海中密集的向下峡谷流动有关。
海底已经成为全球重要的“塑料水槽”。然而,对微塑料分布的物理控制以及它们沉积在海底的聚合效果仍然不清楚。由于它们的体积小,微生物可以在所有营养级别摄取这些塑料,从而可以转移有害的有毒物质。
因此,确定微塑料在何处累积以及可用于将其纳入食物链,对于理解对全球重要的深海海底生态系统构成的威胁至关重要。
由英国曼彻斯特大学、英国国家海洋学中心、德国不来梅大学、法国IFREMER大学和英国杜伦大学的研究人员利用从第勒尼安海(意大利西海岸外)取样的高分辨率沉积物数据以及数字模型,终于弄清了失踪的99%海洋塑料(微小的塑料碎片和纤维)的位置和含量。

文章图片
图1影响第勒尼安海的塑性源和海洋环流。(A)研究区在第勒尼安海的位置,并注明已知的陆地(?80%)和海洋(捕鱼和运输;?20%)塑料来源。(B)以红色多边形和星号表示的有记录的轮廓线沉积系统(29)的全球分布。 (C)北第勒尼安海海底测深,标注有已记录的陆地塑料输入源,命名为地貌特征。(D)中多通道地震线的位置,该线说明了由底流形成的沉积特征。
结果发现,海底洋流可控制这些“微塑料”的流动,它们可将微塑料携带至海底峡谷,随后通过“底层水流”在海底运输,最终将这些细颗粒沉积下来从而堆积大量沉积物。研究人员将这些沉积物称之为“微塑料热点地区”。这些热点地区似乎是深海的“垃圾带”。
深海底的微塑料优先集中在不同的生理环境中,而不是对应于覆盖在上面的表面垃圾的程度。海底峡谷和深海海沟是偶发性但强大的重力流的焦点,似乎是微塑性热点(图2A)。这种生理学上的偏倚表明,微塑料向深海底的迁移并不能仅通过从地表旋涡的垂直沉降来解释。
以与地表水分散和浓缩微塑料相同的方式,深海流可能扮演相似的角色,但是缺乏背景数据(如测深、海洋学和沉积学)阻碍了物理联系。
作用于海底的热盐电流是深海运输细颗粒物并在我们的星球上建立一些最大的沉积物堆积的最重要过程之一,但是它们在隔离微塑料中的作用仍然未知。
经光学显微镜和傅立叶变换红外(FTIR)光谱验证(图S2),发现所有海底样品均含有微塑料(图3B和表S1)。微塑料主要由纤维(70%-100%)组成,碎片较少(0%-30%)(图2,B和C)。第勒尼安海中的微塑性浓度包括深海底记录的最高值(图2A):每50克干沉积物中最多有182根纤维和9个碎片(每6克中每50克有191个碎片,相当于1.9)在撒丁岛NE大陆斜坡底部的异形体漂移中记录到了100万片/ ㎡(图3,B和C)。这种浓度超过了先前记录的最高水平,包括来自深海海沟的浓度,是海底峡谷记录的两倍(图2A)。当地球大多数大陆边缘都发生轮廓沸石漂移时(图1B),此处记录的高浓度强烈表明它们是全球微塑料的重要储存库。
推荐阅读
- 科学家■如果宇宙由奇点大爆炸而来,那么奇点又是如何来的?
- 保护鱿鱼资源,中国首次试行公海自主休渔
- 『南极』科学家在南极冰下800米处,发现新的生命世界,颠覆了人类的认知
- 「」我国史上最大天灾,一声巨响2万人瞬间蒸发,今仍无法用科学解释
- 螺蛳粉|螺蛳拟被列入野生动物保护名录,还能好好嗦粉吗?
- 鲜闻说|陈情令:承诺保护魏无羡一生的人,蓝湛江澄都没做到,仅他做到了
- 共由说游戏|大热的伽罗,路人局怎么几乎看不见?因为没人保护,王者荣耀:KPL
- 【科学家】科学家公布首张宇宙全景高清图像,在宇宙之外又是什么呢?
- #中国科学技术大学#中国科学技术大学2019年在各省录取最低位次,考上的都是真学霸!
- 科学家▲科学家发现宇宙的终极是熵,这意味着什么?未来世界将一片混乱!
