99%的海洋塑料垃圾都去哪了?原來海底有個垃圾場

2020-12-10 金融界

來源：虎嗅網

本文作者：學術頭條，題圖來自：視覺中國

人們通常認為，海洋表面的微塑料顆粒會直接沉降到下面的海底，失蹤的99%海洋塑料可能抵達深海，但仍不清楚其具體位置。近期《科學》雜誌上，由英國曼徹斯特大學、英國國家海洋學中心、德國不萊梅大學、法國IFREMER大學和英國杜倫大學的研究人員利用從第勒尼安海(義大利西海岸外)取樣的高解析度沉積物數據以及數字模型，終於弄清了失蹤的99%海洋塑料（微小的塑料碎片和纖維）的位置和含量。

本研究的主要作者，曼徹斯特大學伊恩·凱恩博士說：「幾乎每個人都聽說過臭名昭著的海洋垃圾帶漂浮塑料，但我們對在深海海底發現的高濃度微塑料感到震驚，這些微塑料並不是均勻分布在海洋區域，相反，它們隨著強大的海底洋流分布，這些洋流把它們集中在某些特定的地區。」

微塑料：海中PM2.5

早在2004年，英國普利茅斯大學的湯普森等人在《科學》雜誌上發表了關於海洋水體和沉積物中塑料碎片的論文，首次提出了「微塑料」的概念。

據悉「微塑料」是指直徑小於5mm的塑料碎片和顆粒，又被稱為「海中PM2.5」。由於「微塑料」顆粒直徑微小，體積小，就意味著具有更高的比表面積（比表面積指多孔固體物質單位質量所具有的表面積），比表面積越大，吸附的汙染物的能力越強。因此與不可降解的「白色汙染」塑料相比，「微塑料」對環境的危害程度更大。

眾所周知，攜帶工業和生活廢水的「微塑料」可從河流進入海洋，洋流控制著全球海洋表麵塑料的分布，從而在海洋表面形成了一片片漂浮的垃圾。然而，海洋表麵塑料濃度僅佔全球海洋塑料的1%。大部分塑料都沉入了深海。目前，這些塑料在深海底部的位置仍不清楚。

終於，來自英國曼徹斯特大學、英國國家海洋學中心、德國不萊梅大學、法國IFREMER大學和英國杜倫大學的研究小組通過收集來自第勒尼安海(地中海的一部分)海底的沉積物樣本，並將這些樣本與經過校準的深海洋流模型和詳細的海底測繪相結合。在實驗室裡，微塑料從沉積物中分離出來，在顯微鏡下計數，然後用紅外光譜進一步分析以確定塑料的類型。利用這些信息，研究小組能夠展示洋流是如何控制海底塑料微粒的分布的。

結果發現海底洋流可控制這些「微塑料」的流動，它們可將微塑料攜帶至海底峽谷，隨後通過「底層水流」在海底運輸，最終將這些細顆粒沉積下來從而堆積大量沉積物。研究人員將這些沉積物稱之為「微塑料熱點地區」。這些熱點地區似乎是深海的「垃圾帶」。

此外，這些深海洋流還攜帶著含氧水和營養物質，這意味著海底「微塑料熱點地區」也可以容納重要的生態系統，這些生態系統可以消耗或吸收這些微塑料。

每平方米190萬個微塑料

原來，微塑料主要集中在海洋600至900米的深處，這個地方的洋流與海底的相互作用最大。它們要麼緩慢沉降，要麼被偶爾出現的渾濁洋流——強大的水下雪崩——迅速輸送到海底峽谷深處。微塑料一旦進入深海，靠近海洋底部的緩慢流動的洋流會推動微塑料的流動，這些洋流可以優先將纖維和碎片集中在大量的沉積物中，進而在深海的沉積物中形成微塑料熱點地區。

目前發現，幾乎所有的海底樣品都含有微塑料，其中大部分是纖維。這些海底微塑料主要由來自紡織品和服裝的纖維組成。這些汙染物在生活汙水處理廠得不到有效的過濾，很容易進入河流和海洋，而濃度最高的微塑料可堆積在輪廓巖上。重要的是，鑑於海底洋流可為深海生物提供氧氣和營養，同樣地，這些有毒微塑料可能會進入生物多樣性的熱點地區，進而增加深海生物攝入的機會。

微塑料通過載有工業和生活廢水的河流輸送到海洋，再由強大的沉積物（濁流）帶到海底峽谷，然後通過「底流」在海底運輸，並沉積在泥沙中（來源：Dr Ian Kane）

此外，研究人員發現海底洋流產生的微塑料熱點地帶的微塑料含量也高的可怕，最多可達每平方米190萬個微塑料，達到有史以來全球海底環境中報告的最高水平。

本研究的作者，國家海洋學中心的邁克·克萊爾博士說：「我們的研究表明，對海底洋流的詳細研究可以幫助我們發現深海中的微塑料運輸途徑，從而幫助我們找到丟失的微塑料。這樣一個結果強調了使用政策幹預來限制未來塑料流入自然環境，並儘量減少對海洋生態系統的影響的必要性。」

海洋底流控制著微塑料的深海命運（來源：Science）

英國杜倫大學地球科學系的弗洛裡安·波爾博士說:「很不幸，微塑料已經成為一種新型的沉積物顆粒，它與沙子、泥土和營養物質一起分布在海底。因此，我們的研究表明，諸如海底洋流之類的沉積物運輸過程會將塑料顆粒集中在海底的某些位置。」

參考資料：https://science.sciencemag.org/content/early/2020/04/29/science.aba5899https://www.manchester.ac.uk/discover/news/scientists-find-highest-ever-level-of-microplastics-on-seafloor/https://www.eurekalert.org/pub_releases/2020-04/aaft-scm042720.php

本文作者：學術頭條，題圖來自：視覺中國

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