北太平洋垃圾带40年内扩大百倍 海洋生态环境堪忧

2015-06-25

北太平洋垃圾带40年内扩大百倍

  图为斯克里普斯海洋学研究所的研究人员在太平洋打捞塑料垃圾。

  引言

  在过去的40年里,漂浮在太平洋东北部的塑料垃圾数量增长了100倍。美国斯克里普斯海洋学研究所的研究人员从加利福尼亚沿岸的海水中不断打捞塑料垃圾,并逐年记录,得出了这个结论。研究报告发表在英国皇家学会最新出版的《生物学通讯》上。

  他们的研究结果表明,东北部太平洋海域每平方公里塑料垃圾的数量如今已达1.3万块,与上世纪70年代初相比增加了100倍。他们指出,大量细小的塑料垃圾随环流系统在北太平洋亚热带海域汇集,以塑料垃圾为主要成分的“太平洋垃圾带”的面积如今已经与美国得克萨斯州的面积相当。

  塑料垃圾数量惊人

  斯克里普斯海洋学研究所研究员米利安·格斯顿说,“如此大的增幅令人非常惊讶”.她说,人们在北部太平洋海面上航行时,看到的景象千变万化,很难得到一个确切的结论。当我们最终描绘出清晰的“垃圾带”图,计算出它的总量后,感到确实出乎意外。

  被人类排放到海洋的塑料垃圾,有的沉到海底,有的一直在海面漂浮。在阳光照射和海浪冲击下,漂浮在海面的塑料垃圾逐渐破解为手指甲大小的碎片,而且再也不会沉至海底。

  对于这样一个状况,人们的第一反应往往是,啊,这么多的塑料垃圾成为海鸟和海鱼的盘中餐,吞食了塑料碎片的鱼儿鸟儿如果不被毒死的话,时间一久也会被胀死的。要是有些大鸟大鱼贪嘴再把这些腹中藏了好多塑料碎片的可怜虫美餐一顿,命运也好不到哪里去。这样环环相扣的话,海洋生物链和生态环境将变得一团糟。

  事实也确实如此,由斯科利普斯海洋研究所进行的另一项海洋调查结果显示,他们在不少鱼类肠胃中找到了塑料垃圾。该研究分别对太平洋东北部27个种属中的141种鱼进行了检查,发现9.2%的鱼类摄入了塑料碎片。比如有一种叫灯笼鱼的,白天躲在两三千米深的水下;到了晚上就游到海面吞食浮游生物,结果吞下大量塑料碎片。塑料的毒素能够渗入鱼的体内,遏制鱼类生长,改变它们的繁殖方式。

  据研究结果估测,生活在北部太平洋的鱼群每年吞下的塑料在1.2吨至2.4吨之间。

  海黾得利大量繁殖  

这次,斯克里普斯海洋学研究所更关心的是一个在以往海洋生态研究中被忽视的领域,即海面塑料碎片增加对海洋生物生存方式的改变及其影响。研究人员积累的资料显示,这些塑料垃圾为一种名称为海黾的海洋生物提供了栖息地。他们发现,在一些海域,塑料垃圾愈多,海黾数量就多。他们警告说,如果塑料垃圾密度持续扩大,海黾数量也会持续增加,其后果是那里的浮游生物或鱼卵将进一步减少,海洋生态系统的平衡遭到破坏。

  海黾捕食浮游生物和鱼卵为生,本身则是海鸟、海龟及鱼类的食物。它们在海面度过一生,产卵时需要固定的支撑面,先前只在浮木、浮石、贝壳表面和海鸟掉下的羽毛上产卵。斯克里普斯学者的打捞记录表明,海面上塑料碎片数量增长和海黾数量的增长有很强的关联性,塑料碎片是海黾下卵的好去处,大大方便了海黾的繁殖。

  米利安·格斯顿解释说,“我们本来以为,由于塑料的毒害性,在北部太平洋塑料垃圾带,海黾的数量应该很少。我们发现的事实恰恰相反,塑料垃圾越多,活动的海黾越多。海黾聚集在碎片周围,趴在塑料碎片上,产卵,孵化,不亦乐乎。”

  负面影响难以估计

  由于太平洋环流的自然流动影响,海面上漂浮的垃圾逐渐集中到一片相对静止的地区--“垃圾洞”.在太平洋东北部位于加利福尼亚和夏威夷之间就有一片这样的“垃圾洞”洋面。

  从上世纪70年代起,斯克里普斯海洋学研究所就致力于探索海洋漂浮垃圾对生态环境的种种影响。塑料毒素只是早期关注的重点,现在他们对海洋生物中“漂流一族”的生态变化感到忧心忡忡。

  米利安·格斯顿说,在北大西洋,海面上漂浮着大量海草,那里的“漂流一族”非常适应与海草共生。整个生态环境没有发生变化。但是,在东北部太平洋是没有海草的,“漂流一族”品种不多。

  现在,成千上万的微小碎片出现在海面上,对当地生物生存环境的影响绝不是微不足道的。除了海黾以外,更大型的“漂流一族”有藤壶、寄居蟹,还有一种喜欢躲藏在漂浮物体下面的鱼,都因为有了更多可依赖的固体漂浮物而活跃起来。这就提出了一个重大的课题,“漂流一族”在获得有利的生存条件后将如何适应,这对其他海洋生物将会产生何种影响?目前,科学家们并没有答案。 (林荫)

  ■相关链接 高温分解:化废料为能源

  海洋中80%的塑料垃圾是随陆地上的大江大河冲刷而来,要解决这个难题,一个办法是堵住源头,不再让塑料制品排入海洋;另一个办法是把已经流入海洋的塑料垃圾清除掉。双管齐下才能快速见效。

  英国谢菲尔德大学的科学家正在开展的一项生化降解研究已取得初步成果。他们找到了一种微生物酶,能够把塑料碎片分解消化掉,产生出来的碳元素就成为它们自身的营养素。这种微生物酶广泛存在于英国沿海水域,天生喜欢与塑料为伴。下一步的研究目标是让这种酶能够在人工控制的环境中与塑料发生反应,从而找到人工培养方法,大规模投放到海洋中的塑料垃圾带。在理想状态下,这种方法对生态环境的影响将减少到最低限度。

  谢菲尔德大学的马克·奥斯本博士强调说,即使研究成功了,这也是一个缓慢的过程。试想一下,成千上万的微生物聚集在一块塑料碎片上,好比是人们舔舐一座巨峰般的冰淇淋。海洋中的塑料垃圾无以计数,微生物酶的工作量十分巨大。

  所以,近期的努力集中在阻止塑料垃圾排入海洋上,最实际的做法就是减少塑料制品的产出量。爱尔兰有一家塑料炼油厂,以废旧塑料为原料,采用高温分解方法生产燃油。废塑料经清洗后晾干送入真空锅炉经受300摄氏度的高温加热。锅炉中的塑料融化成液体,然后蒸发变成气体,最终萃取出类似柴油的燃油。

  炼油厂主管米歇尔·穆雷先生说,“高温分解生产塑料柴油是解决垃圾填埋场不足的绝妙办法,也是替换化石能源的捷径。”但是目前的困难在于资金不足,建厂投资巨大,运营成本也很高,产出的柴油收入还抵不上开工耗费。从整个欧洲来看,每年的塑料制品总产量中只有50%得到了重复利用。

  普利茅斯大学的海洋生物学家理查德·汤普生说,只有陆地上所有的塑料制品都得到重复利用,不再随地抛弃,那么海洋中的塑料垃圾才会消失。

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