塑料绿洲:科学家们发现了令人惊讶的沿海海洋物种栖息地

塑料绿洲:科学家们发现了令人惊讶的沿海海洋物种栖息地研究人员进行的研究发现,他们在北太平洋东部亚热带环流中检查的塑料碎片中,超过70%被属于不同分类群的不同沿海物种定居,并拥有不同的生活史特征。此外,塑料碎片被发现携带了更多的沿海物种,而不是公海物种。"这一发现表明,过去海洋生态系统之间的生物地理界限--建立了数百万年--正在迅速改变,因为漂浮的塑料污染积聚在亚热带环流中,"主要作者、SERC的研究助理LinseyHaram说。这些研究人员最近才发现这些"新水层群落"的存在,或深海水域的漂浮群落。为了了解支配漂浮海洋废弃物上的群落的生态和物理过程,SERC和马诺亚大学组成了一个多学科的漂浮海洋生态系统(FloatEco)团队。毛诺亚大学领导了物理海洋学的评估,SERC评估了该研究的生物和生态层面。在海洋清洁组织2018年的考察中,在北太平洋亚热带环流中收集的漂浮塑料的例子。资料来源:海洋清洁组织在这项研究中,FloatEco团队分析了海洋清洁组织在2018年和2019年的考察中在北太平洋亚热带环流收集的105个塑料样本,该环流占据了北太平洋的大部分地区。实地考察依靠的是个人志愿者和非政府组织的参与。"我们非常惊讶地发现通常生活在沿海水域的37种不同的无脊椎动物,是我们发现的生活在开放水域的物种数量的三倍以上,它们不仅在塑料上生存,而且还在繁殖,"Haram说。"我们还对沿海物种很容易在新的漂浮物上定居留下深刻印象,包括我们自己的仪器--我们正在进一步研究这一观察。""研究结果表明,沿海生物现在能够在开放的海洋中繁殖、生长和持续存在--创造一个以前不存在的新社区,由庞大和不断扩大的塑料碎片海洋来维持,"共同作者、SERC的高级科学家GregoryRuiz说。"这是一个范式的转变,我们认为这是沿海无脊椎动物分布和扩散的障碍。"虽然科学家们已经知道生物体,包括一些沿海物种在海洋塑料碎片上定居,但直到现在科学家们还不知道已经建立的沿海社区可以在开放的海洋中持续存在。这些发现确定了人类对海洋造成的新影响,记录了以前不了解的规模和潜在后果。"夏威夷群岛的东北部与北太平洋垃圾区相邻,"共同作者、夏威夷大学马诺亚分校海洋和地球科学与技术学院的高级研究员尼古拉-马克西门科说。"从这个垃圾片上脱落的碎片构成了到达夏威夷海滩和珊瑚礁的大部分碎片。在过去,由于与亚洲和北美的沿海社区相距甚远,这些岛屿脆弱的海洋生态系统受到了保护。沿海物种在夏威夷附近的北太平洋亚热带环流中持续存在,这是一个游戏规则的改变,表明这些岛屿被入侵物种殖民的风险在增加。""我们的研究强调了对快速变化的开阔海洋生态系统的巨大知识差距和仍然有限的理解,"Ruiz说。"这凸显了大幅加强公海观测系统的必要性,包括生物、物理和海洋废弃物的测量。"...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1356905.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1356905.htm

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一种生活在海洋中的真菌可以分解塑料聚乙烯

一种生活在海洋中的真菌可以分解塑料聚乙烯塑料颗粒(红色)被海洋真菌Parengyodontiumalbum定殖。图片来源:AnnikaVaksmaa/NIOZ真菌Parengyodontium与其他海洋微生物一起生活在海洋塑料垃圾的薄层中。荷兰皇家海洋研究所(NIOZ)的海洋微生物学家发现,这种真菌能够分解塑料聚乙烯(PE)的颗粒,聚乙烯是海洋中含量最多的塑料。NIOZ的研究人员与乌得勒支大学、海洋清理基金会以及巴黎、哥本哈根和瑞士圣加仑的研究机构的同事合作。这一发现使这种真菌加入了一个非常短的塑料降解海洋真菌名单:迄今为止只发现了四种。人们已经知道有更多的细菌能够降解塑料。准确地跟踪降解过程研究人员在北太平洋的塑料污染热点地区寻找塑料降解微生物。从收集到的塑料垃圾中,他们通过在实验室中含有标记碳的特殊塑料上生长来分离海洋真菌。Vaksmaa:“这些所谓的13C同位素在食物链中仍然可追溯。它就像一个标签,使我们能够跟踪碳的去向。然后我们可以在降解产物中追踪它。”Vaksmaa对这一新发现感到兴奋:“这项研究在科学上的突出之处在于,我们可以量化降解过程。”在实验室里,Vaksmaa和她的团队观察到P.album对PE的分解速度约为每天0.05%。“我们的测量还表明,真菌在分解聚乙烯时不会使用太多来自聚乙烯的碳。P.album使用的大部分PE被转化为二氧化碳,真菌再次排出二氧化碳。”虽然二氧化碳是一种温室气体,但这一过程并不会带来新的问题:真菌释放的二氧化碳量与人类呼吸时释放的二氧化碳量一样少。只有在紫外线的作用下研究人员发现,阳光的存在对真菌利用聚乙烯作为能量来源至关重要。Vaksmaa:“在实验室中,P.album只能分解暴露在紫外线下至少很短时间的PE。这意味着在海洋中,真菌只能降解最初漂浮在海面附近的塑料,”Vaksmaa解释说。“我们已经知道,紫外线本身会机械地分解塑料,但我们的研究结果表明,它也会促进海洋真菌对塑料的生物分解。”还有其他真菌由于大量不同的塑料在暴露在阳光下之前会沉入更深的层,P.album将无法将它们全部分解。Vaksmaa预计,在海洋深处,还有其他未知的真菌也能降解塑料。“海洋真菌可以分解由碳组成的复杂材料。海洋真菌的数量非常多,所以除了目前发现的四种海洋真菌外,很可能还有其他种类的海洋真菌也有助于塑料的降解。关于塑料降解如何在更深层发生的动力学,还有很多问题,”Vaksmaa说。塑料汤寻找塑料降解生物迫在眉睫。每年,人类生产超过4000亿公斤的塑料,预计到2060年,这一数字将至少增加两倍。大部分塑料垃圾最终都进入了海洋:从极地到热带,它们漂浮在地表水中,到达更深的海洋,最终落在海底。NIOZ的首席作者AnnikaVaksmaa说:“大量塑料最终进入亚热带环流,海水几乎静止的海洋中的环状洋流。这意味着一旦塑料被运到那里,就会被困在那里。仅太平洋的北太平洋副热带环流就已经积累了大约8000万公斤的漂浮塑料,而北太平洋副热带环流只是全球六大环流之一。”...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1433671.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1433671.htm

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微塑料的年龄有多大?日本科学家揭开海洋微塑料年龄的新方法

微塑料的年龄有多大?日本科学家揭开海洋微塑料年龄的新方法从海洋中收集的微塑料样品。长度小于5毫米的塑料碎片被归类为微塑料。比例尺显示长度为2000微米或2毫米。资料来源:九州大学/旭化成公司应用他们的新方法,研究人员估计了从北太平洋的近岸和离岸地点收集的微塑料的年龄。他们的结果显示,近岸的微塑料的年龄从0到5年不等,而来自离岸地点的微塑料的年龄在1到3年之间。他们的研究结果最近发表在《海洋污染公报》杂志上。大久保博士通过显微镜观察研究微塑料样品。长度小于5毫米的塑料碎片被归类为微塑料。资料来源:九州大学/旭化成公司在从湖泊到海洋的海洋环境中,塑料是最丰富的污染物类型。当塑料垃圾暴露在环境中时,它们最终会被分解和碎裂。分解到长度小于5毫米的塑料垃圾被称为"微塑料"。"微塑料污染被认为是一个全球性问题。在以前的一项研究中,我们发现有大约24万亿粒微塑料漂浮在海洋表层,"领导这项研究的九州大学应用力学研究所的AtsuhikoIsobe教授解释说。"然而,我们对它对环境或生物的影响仍然知之甚少。我们的另一个大问题是,微塑料在海洋中漂移了多长时间。"IsobeAtsuhiko教授和收集从上层海洋收集的微塑料样本。资料来源:九州大学/矶部实验室为了弄清在海洋中发现的微塑料可以有多老,Isobe和他的团队首先调查了什么指标可以用来测量微塑料的年龄。"塑料中最常见的材料被称为聚乙烯。我们知道,当聚乙烯与环境相互作用时,它会氧化和降解,"旭化成公司的研究员、该研究的第一作者RieOkubo解释说。"这种降解水平可以通过材料分子量的变化和一种叫做羰基指数的东西来测量。简单地说,当聚乙烯降解时,其羰基指数增加,分子量减少。AtsuhikoIsobe教授和工作人员在上层海洋中收集微塑料样本。上层海洋的测量范围是距离水面一米的地方。Credit:KyushuUniversity/IsobeLab当然这还不够。由于微塑料被暴露在各种环境中,该团队还需要对温度和紫外线辐射如何影响塑料降解进行标准化。该团队首先对聚乙烯材料进行了一系列的暴露实验,并收集了关于紫外线和温度的各种组合如何影响材料的分子量和羰基指数的数据。研究小组发现,UVER--紫外线红血病辐射(一种对地面紫外线辐射的测量)和海水温度是造成塑料降解的两个最大因素。"我们收集到这些数据,然后开始把它应用于我们的微塑料样品。所有的样本都来自海洋上层,距离水面最多一米,"Okubo继续说道。"我们还从一系列地区收集微塑料。一些样品是在日本的近岸收集的,距离海岸线10到80公里不等。其他样品是在近海、北太平洋中部和菲律宾海收集的"。通过分析收集到的微塑料,该团队能够估计每个诱导性样本的年龄。他们发现,近岸微塑料的年龄从0到5岁不等,而离岸样本的年龄从1到3岁不等。"我们假设,近岸微塑料从0到5年不等的原因是它们经常被冲上岸,'存活'的时间比较长。另一方面,近海微塑料需要更长的时间才能到达海洋的这一部分,因此我们没有发现超过3年的微塑料,"Okubo解释说。"这些近海的微塑料也可能通过沉降到水域深处而被从上层海洋中清除。"研究人员希望这种新方法将使他们更好地了解微塑料是如何在环境中产生和传播的。这些数据也将有助于开发更精确的模拟,以追踪整个海洋的微塑料。Isobe总结说:"我们对微塑料的研究和理解仍然非常新,由于这些数据,我们对微塑料的基本科学有了更多的了解。我们的下一步将是研究像海浪和海流这样的机械刺激是如何降解塑料的,这样我们就可以收集到更多的精确数据。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1362139.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1362139.htm

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科学家发现海洋会将微塑料释放到大气中

科学家发现海洋会将微塑料释放到大气中奥尔登堡大学海洋环境化学与生物学研究所(ICBM)博士生、论文第一作者伊莎贝尔-戈斯曼(IsabelGoßmann)说:"通过我们的研究,我们首次展示了海洋大气中不同类型塑料的质量负荷数据。研究小组是在2021年乘坐"海因克号"考察船进行考察期间采集这些样本的。"最北端的目的地是熊岛,这是斯瓦尔巴群岛最南端的岛屿,位于大陆和群岛最大岛屿斯匹次卑尔根岛的中间。研究小组使用两种不同的设备收集空气样本。这些装置主动抽入空气,安装在研究船船头12米高处。科学家们使用热解-气相色谱-质谱法对空气样本进行了分析。利用这种方法,他们能够通过热降解和选择性分析来识别和量化大气中不同类型的塑料。然后,他们进行了模型计算,重建了颗粒的来源和分布路径,每个颗粒的大小仅为千分之几毫米。分析结果显示,聚酯颗粒无处不在。所有样本中都检测到了聚对苯二甲酸乙二醇酯颗粒,这种颗粒可能是以纺织纤维的形式进入大气的。其他类型的塑料也存在,包括聚丙烯聚碳酸酯和聚苯乙烯。轮胎磨损颗粒,即行驶过程中特别是制动过程中轮胎磨损的微小碎片被确定为微塑料的另一个主要来源。研究人员测得每立方米空气中的微塑料浓度高达37.5毫微克(1毫微克=十亿分之一克)。"这些污染物无处不在。即使在偏远的极地地区,我们也能发现它们,"Goßmann强调说。"到目前为止,人们对海洋大气中包括轮胎磨损颗粒在内的微塑料污染水平知之甚少。"团队负责人Scholz-Böttcher说:"关于这些污染物在空气中浓度的研究屈指可数。我们的模型计算表明,海洋大气中的微塑料直接来自陆地和海洋。研究小组认为,漂浮在海面附近的塑料微粒是通过海雾和暴风雨天气中产生的爆裂气泡等进入大气层的。"微塑料会通过河流进入海水,但也会通过大气层--例如,微粒会被雨水冲出大气层。另一个潜在来源是船舶交通:在早前的一项研究中,肖尔茨-博特彻领导的研究小组证明,在开阔的北海,船舶上使用的油漆和涂料是微塑料的主要来源。在目前的研究中,空气样本中也发现了聚氨酯和环氧树脂等化学品,这些化学品通常用于船舶油漆和涂料中。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1377935.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1377935.htm

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新研究预测海平面上升将导致沿海栖息地退缩

新研究预测海平面上升将导致沿海栖息地退缩一个国际科研团队近期利用一个冰河期留下的地质证据预测,如果全球平均气温上升超过一定水平,上一次冰河末期出现的海平面迅速上升以及由此导致的沿海栖息地面积大幅度缩减的情况可能重现。新华社报道,美国拉特格斯大学等十几家机构的研究人员,分析了一万多年前上一个冰河期结束时沿海栖息地发生的变化,并预测了本世纪可能出现的海平面上升导致沿海栖息地发生的变化。研究人员通过分析古代海岸线的海洋沉积物,认为当时海平面迅速上升主要是由于北半球冰盖融化。研究提到的升温幅度很关键,与《巴黎协定》直接相关,后者提出把全球平均气温较工业化前水平升高幅度控制在2摄氏度之内,并为把升温控制在1.5摄氏度之内而努力。研究认为,大多数潮汐沼泽也许能适应全球升温1.5摄氏度以内带来的海平面上升,但如果升温达到2摄氏度,估计有三分之二的潮汐沼泽很可能无法适应。潮汐沼泽是被潮汐咸水周期性淹没、排干的沿海低洼地区,是地球生态系统中最脆弱的生态系统之一,但却保护着世界上许多海岸线,是海洋和陆地之间的“缓冲器”。研究提供了来自地质历史的证据,表明如果不采取缓解措施,据目前的预测,潮汐沼泽将没有能力调整。在最糟糕的情况下,这些沿海栖息地受到海平面上升的影响,面积将会缩小甚至消失。研究还预测,全球气温升高引发海平面上升,将导致潮汐沼泽、红树林、珊瑚礁和珊瑚岛等沿海生态系统不稳定并发生深刻变化。他们警告说,人类排放的每一吨二氧化碳都会加快全球海平面上升速度;海平面上升速度越快,对世界各地的潮汐沼泽、红树林和珊瑚礁的威胁就越大。这篇论文已发表在英国《自然》杂志上。

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研究发现塑料化学品会让关键海洋物种“失去性欲”

研究发现塑料化学品会让关键海洋物种“失去性欲”关于塑料对海洋和淡水生物影响的研究大多集中在大颗粒和可见塑料上,而且主要针对脊椎动物。英国朴茨茅斯大学的研究人员则研究了日常塑料中的添加剂如何对一种重要的无脊椎水生物种的性生活产生负面影响。该研究的通讯作者亚历克斯-福特(AlexFord)说:"这些生物常见于欧洲海岸,它们在鱼类和鸟类的食物中占有相当大的比例。如果它们受到损害,将对整个食物链产生影响。"福特所说的这种生物是Echinogammarusmarinus(钩虾),一种类似虾的生物或片脚类动物,分布在从挪威到葡萄牙南部的海岸线上。前配对--成对繁殖是在这种生物中观察到的一种常见的配偶保护策略,是交配成功的必要条件。在以前的研究中,通过记录配对中断和重组所需的时间,可以定量测量各种化合物对交配的影响。在交配过程中,一对钩虾通常会锁定在一起长达两天。在目前的研究中,研究人员调查了四种塑料添加剂对海鲈配对前行为和精子数量的影响。他们考虑的添加剂包括两种增塑剂:苯磺酸正丁酯(NBBS)和磷酸三苯酯(TPHP),以及两种邻苯二甲酸酯:邻苯二甲酸二乙基己酯(DEHP)和邻苯二甲酸二丁酯(DBP)。"我们之所以选择这四种添加剂,是因为它们对人类健康的疑似危害已得到充分证实,"该研究的主要作者BidemiGreen-Ojo说。"其中两种化学品(DHP和DEHP)在欧洲受到管制,不允许在产品中使用。另外两种化学物质目前没有受到限制,在许多家用产品中都能找到。我们想测试这些化学物质对水生动物交配行为的影响。"DEHP和DBP存在于医疗用品、食品包装和玩具中。TPHP主要用作指甲油、儿童产品和电子设备等产品中的阻燃剂,而NBBS则存在于尼龙、医疗器械和炊具中。共有480对实验对象接触了四种添加剂中的一种,每种添加剂有六种不同的浓度,其中包括两种对照组。暴露在带隔板的长方形皿中进行。雄性和相应的雌性被隔离在隔板的两侧,然后在接触一小时后,移开隔板。研究人员测量了接触时间(建立配对前的失败尝试)和重新配对时间(成功建立配对前的时间)。他们发现,接触所有化学添加剂都会延长接触时间和重新配对时间。对重新配对的影响与浓度有关,浓度为5微克/升时,重新配对率降低约30%;浓度超过5微克/升时,重新配对率降低50%以上。这些浓度低于之前报告的欧洲和亚洲一些淡水和海洋系统中的浓度。所测试的塑料添加剂浓度的增加大大降低了重新配对的比例。研究人员观察到,一两天内没有配对的动物在接下来的两三天内也没有配对。在暴露于TPHP和DBP14天的E.marinus中,精子数量随着浓度的增加而减少。然而,接触NBBS和DEHP并未显示出浓度反应关系。福特说:"这种不成功的交配行为不仅对接受测试的物种,而且可能对整个种群造成严重影响。这些动物成对繁殖。一旦接触到某种化学物质,它们就会与配偶分离,需要更长的时间--在某些情况下需要几天--才能重新配对,有时甚至根本无法配对。"研究人员说,这样的研究提供了一个不同的视角,来看待特定污染物可能造成的损害。格林-奥乔说:"我们必须更多地了解这些化学物质以及它们是如何影响行为的。许多类型的行为--如进食、战斗或逃跑模式以及繁殖--都是动物生命中必不可少的,任何异常行为都可能降低动物的生存机会。"这项研究发表在《环境污染》杂志上。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1402051.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1402051.htm

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新加坡沿海微塑料含量猛增引担忧,研究人员称 “最终可能被人类吃进肚子”

新加坡沿海微塑料含量猛增引担忧,研究人员称“最终可能被人类吃进肚子”新加坡《联合早报》19日报道称,科研人员近日发现该国沿海地段的微塑料含量显著上升,还检测到了新型有毒浮游生物,可能会对海洋环境造成影响。据报道,研究团队分别在三巴旺公园海滩、樟宜帆船俱乐部和拉扎鲁斯岛发现434种、735种和571种浮游生物,平均每公斤沙含有31.1个、59.9个和9.16个微塑料。而2006年的相关研究表明,在9处沿海地区,每公斤沙的微塑料含量介于0-16个之间。(环球网)

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