也有一些科學家表達了擔憂。未參與這項研究的英國杜倫大學Florian Pohl博士說:“這種變化對深海生態系統的影響完全是未知的,以前的自然棲息地可能因為塑料垃圾的到來而遭受破壞,原生物種也可能因為塑料垃圾而被取代,而我們甚至還來不及認識塑料到達這裡之前的生態系統。”

【天堂還是陷阱?深海海底發現塑料“綠洲”[哆啦A夢吃驚]】
距2月上旬論文發表已半個多月,廈門大學近海海洋環境科學國家重點實驗室的宋希坤博士和中科院深海科學與工程研究所研究員彭曉彤還會不時收到來自世界各地的記者們的郵件。從《自然》等學術期刊到社會媒體,他們近期的發現引起了很多人對海洋環境保護的關切。

他們和國內外合作者一起在中國南海深處發現了塑料“綠洲”。而廣袤的深海軟相海底通常被認為是生命的“荒漠”。“大型塑料堆,正在成為出現在深海海底的生物多樣性新熱點”——發表在《環境科學與技術快報》上的封面論文如此寫道。傳送門:http://t.cn/A6tSdwrV

【出乎意料:深海海底發現塑料生物群落!】

2018年7月,作為指導老師之一,宋希坤搭乘“嘉庚號”科考船,參加廈門大學首屆“海絲學堂”航次,在南海開展本科生海洋科學實習。航經呂宋海峽時,十幾位大學生通過底棲拖網采集到這項研究中的第一塊塑料樣品。他們驚訝地發現,這塊塑料上附有幾十個深海貝類的卵囊。

在後來的3次出航中,這樣的“奇遇”還在繼續。

“有些通過拖網獲得的動物很容易辨別,比如海星。但大多數附著在塑料上的生物很小,要借助體視顯微鏡來觀察和鑒別。”參與出海采樣的廈門大學馬來西亞分校本科生顧依帆說,“我印象最深的是采到一只塑料瓶,上面有一個深色的小“喇叭”,不仔細看很容易被忽略——這是一種水母的水螅體。”

早在2018年5月,彭曉彤搭乘“深海勇士號”深潛器下潛時,最早在南海西沙海槽海溝中發現了大型海底塑料堆,采集到豐富的樣品。通過樣品共享,廈門大學和中科院深海所的科研人員對“嘉庚號”和“深海勇士號”采集的樣品進行了全面系統的研究。2019年,研究人員還搭載中國水產科學研究院黃海水產研究所“北鬥號”科考船,在國家基金委渤黃海共享航次中采集到類似的貝類卵囊,這些發現對研究南海的塑料樣品起到了關鍵作用。

“當我第一次見到產在塑料表面的貝類卵囊時,就被深深震撼了,沒有想到深海塑料垃圾已成為部分海洋動物的繁殖場所,之後我接觸到的樣品越來越多,這些塑料上的物種多樣性超出我們的想象,有11個門類,49個物種,讓我大開眼界!”參與本研究的廈門大學碩士生呂明昕說。

一個個像喇叭一樣向上生長的是缽水母的水螅體,其中約三分之一已具備了釋放水母碟狀體的能力,因此大型塑料堆可能成為局部海域深海水母體的釋放源頭;那些帶有長刺、倒扣的“盤子”則是大西洋盤殼貝——它們是一種腕足動物,是這裡的優勢種。此外還有冷水珊瑚、多毛動物以及特化的寄生扁形動物等。

“這是我們第一次近距離觀察棲息在塑料上的動物,它們的多樣性讓我們驚訝。”參與這項研究的德國巴伐利亞國立自然曆史博物館Bernhard Ruthensteiner博士說。

【柳暗花明:海底有一片“伊甸園”】

“從淺海到深海,伴隨水深的增加,海洋生物的數量和多樣性都急劇下降。這裡沒有光照,缺乏氧氣、壓力也大,對生命體很不友好。”論文作者之一、西北大學研究員韓健說,“此外,很多海洋底棲無脊椎動物需要在較硬的基底上營固著生活,但多數海域只有柔軟的沙質或泥質基底,這也讓它們難以在深海海底生存。”

但部分深海底棲無脊椎動物的幼蟲很“幸運”,它們碰到了海底塑料,通過分泌粘液把自己粘在塑料表面,然後進入生命的下一個階段,逐漸長大。

新發現的塑料“綠洲”,很容易讓人想到其他已知的深海生態系統:深海熱液、冷泉及鯨落。這些生境中的底棲生物群落主要靠化能自養細菌和腐敗分解的鯨類屍體來提供能源。

“相比之下,深海塑料生物群落顯得單薄、脆弱,它們應該主要依靠從海水表面沉降的浮遊生物屍體和有機顆粒來推動運轉,比起熱液口、冷泉與鯨落,營養物質匱乏很多。”宋希坤對《中國科學報》說,“正因如此,附生於塑料表面的個體大部分為毫米級,容易被研究人員忽略。”

【禍福難料:是天堂還是陷阱?】

從最偏遠的南、北極,到最深的馬裡亞納海溝——塑料已無處不在。

海洋環境中的大型塑料對一些瀕危海洋生物十分危險,例如鯨豚類、海龜等,嚴重時會因吞食塑料或被塑料纏繞而死亡。

“但這項研究的結果有力地沖擊了我們的傳統認知。我們一直相信塑料對海洋生物百害而無一利。但現在發現,至少對少數生物來說,塑料給它們提供了額外的棲息地。”韓健說,“塑料與生物及生態環境間的相互關系,可能比我們預想的更為複雜。”

也有一些科學家表達了擔憂。未參與這項研究的英國杜倫大學Florian Pohl博士說:“這種變化對深海生態系統的影響完全是未知的,以前的自然棲息地可能因為塑料垃圾的到來而遭受破壞,原生物種也可能因為塑料垃圾而被取代,而我們甚至還來不及認識塑料到達這裡之前的生態系統。”

“很難評價這是一件好事還是壞事。”參與本研究的中科院深海所博士生張曉迪說,“一方面,它展現了海洋生態系統強大的自我調節能力,但另一方面,更多的生命活動可能會加快塑料垃圾的分解,有可能導致生成更多微塑料顆粒進入生物鏈,最後進入人體。”

對選擇在塑料上安家的小生命來說,看似欣欣向榮的表象下潛伏著危機。大西洋盤殼貝是這裡的優勢類群,但科研人員尚未發現性成熟的個體,這意味著它們還不能在塑料上繁殖後代。研究人員還不確定其原因,可能是附著時間不夠長,也可能是塑料的硬度無法支撐它們繼續發育至性成熟,或者塑料本身對這些生物存在未知的危害。

海底塑料“綠洲”究竟是天堂還是陷阱?暫無確切答案。“我想,不管在塑料上發現了什麼,我們都應該呼籲公眾盡量減少一次性塑料製品的使用,從我們自己做起,保護海洋環境。”張曉迪說。http://t.cn/A6tSdwrf

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