1 u6 s7 P L: A7 C: G* ? 每年大约有1000万吨塑料在海洋中消失。而各种塑料垃圾在海洋中堆积,随风形成漩涡状的环流,可以吸入任何漂浮的碎片,这一现象被称为“塑料汤”。塑料汤中的塑料物品可能需要数百年才能降解,极大地威胁着深海海洋环境,已成为最重要的全球环境问题之一。然而就在近日,经厦门大学、中科院深海所和西北大学等三家单位的科学家们研究发现,这些海洋塑料并非一无是处。
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& F$ |7 \4 @! c0 K+ \1 S 科学家们在西沙海槽大型塑料堆、南海陆坡零星塑料上,均发现了以塑料碎片为固着基底而建立起来的小型深海生态群落。与塑料采集地所处的深海底栖生物群落相比,这个独特的塑料生物群落具更高的物种多样性。作为一个新的生物多样性热点,这些塑料堆可由海沟基底向大洋输送多种浮游生物。
1 w( \' j8 h5 G 图1 南海海沟塑料堆生态系统艺术复原图(西北大学博物馆 刘茜 绘制)$ Q* ]& ]" O5 F2 m/ h
该生态群落包括真菌、钵水母(图2)和水螅水母的水螅体,腹足动物的卵囊(图3),微型腕足动物幼体、寄生扁虫等49个物种,其中以钵水母的水螅体最为丰富。 % T5 h- a0 x* [: e$ N' p, `! r
( Q4 w0 H: K9 O* Q& { 图2 附着在塑料碎片上的是钵水母水螅体显微CT图像 & x- q, P: O9 Z* y5 D* M' n
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图3 附着在塑料碎片上的是腹足类卵囊以及孵化后留下的痕迹
" N" k+ y6 G3 p8 f; G2 r( Y 不同于热液、冷泉、鲸落等具有其他能源输入的深海生态群落,附生于塑料表面的个体大部分为毫米级,推测该群落主要依靠海洋表层沉降的浮游生物维系。 5 a3 e% p7 R5 ?7 ]. P9 k& V$ o
各种动物的浮游幼虫或者卵囊固着在塑料膜表面,且逐渐孵化、生长、发育。比如在塑料堆中大量附着的水螅体可能是周边海域的水母释放源头。目前,已发现的133个腕足动物均为稚体,推测这可能与附着时间短有关,也可能预示着塑料的潜在危害:当腕足动物成长至一定阶段,过软的塑料基底无法支撑其滤食、维持其固着而导致其死亡。由于海沟是海洋塑料垃圾传输和聚集的热点区域,研究人员建议对全球更多海沟开展观测。
7 L" `" n/ P7 ~* h 该项研究使用了“深海勇士号”载人深潜器9次下潜的样品、“嘉庚号”4个航次的样品以及“北斗号”在黄、渤海采集的参照样品,且使用西北大学大陆动力学国家重点实验室的X射线显微镜(Zeiss Xradia 520 versa)对其中的部分水母水螅体(图1)和腕足动物进行了内部结构研究。研究结果于2021年一月以封面文章形式在《环境科学与技术快报》(Environmental Science & Technology Letters)发表(https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.estlett.0c00967)。 + B# h' i ]; J5 i# \
本研究由国家自然科学基金、国家自然科学基金渤黄海、南海共享航次、国家重点研究计划、中科院战略性先导科技专项、中国博士后科学基金会、MEL杰出博士后基金等项目资助。 . ?$ v! W$ G# j$ K0 W
论文来源: *#Song X, #Lyu M, Zhang X, Ruthensteiner B, Ahn I, Pastorino G, Wang Y, Gu Y, Ta K, Sun J, Liu X, Han J, Ke C, *Peng X. (2021). Large plastic debris dumps: new biodiversity hot spots emerging on the deep-sea floor. Environmental Science & Technology Letters. https://doi.org/10.1021/acs.estlett.0c00967《Nature》杂志研究亮点报道:https://www.nature.com/articles/d41586-021-00138-4end本文作者:宋希坤 韩健 孙洁 刘茜
7 h( g$ p8 @5 F' ^* G+ u 编辑:罗梅
, t5 S8 {' l! ^/ A* V 校对:白琳
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