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距2月上旬論文發(fā)表已半個多月，廈門大學(xué)近海海洋環(huán)境科學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的宋希坤博士和中科院深海科學(xué)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(xué)術(shù)期刊到社會媒體，他們近期的發(fā)現(xiàn)引起了很多人對海洋環(huán)境保護(hù)的關(guān)切。

他們和國內(nèi)外合作者一起在中國南海深處發(fā)現(xiàn)了塑料“綠洲”。而廣袤的深海軟相海底通常被認(rèn)為是生命的“荒漠”。

“大型塑料堆，正在成為出現(xiàn)在深海海底的生物多樣性新熱點(diǎn)”——發(fā)表在《環(huán)境科學(xué)與技術(shù)快報(bào)》上的封面論文如此寫道。

在深海塑料表面發(fā)現(xiàn)的底棲生物群落

出乎意料：深海海底發(fā)現(xiàn)塑料生物群落！

2018年7月，作為指導(dǎo)老師之一，宋希坤搭乘“嘉庚號”科考船，參加廈門大學(xué)首屆“海絲學(xué)堂”航次，在南海開展本科生海洋科學(xué)實(shí)習(xí)。航經(jīng)呂宋海峽時，十幾位大學(xué)生通過底棲拖網(wǎng)采集到這項(xiàng)研究中的第一塊塑料樣品。他們驚訝地發(fā)現(xiàn)，這塊塑料上附有幾十個深海貝類的卵囊。

在后來的3次出航中，這樣的“奇遇”還在繼續(xù)。

“有些通過拖網(wǎng)獲得的動物很容易辨別，比如海星。但大多數(shù)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?！眳⑴c出海采樣的廈門大學(xué)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(xì)看很容易被忽略——這是一種水母的水螅體?！?/p>

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(fā)現(xiàn)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(xué)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(jìn)行了全面系統(tǒng)的研究。2019年，研究人員還搭載中國水產(chǎn)科學(xué)研究院黃海水產(chǎn)研究所“北斗號”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(fā)現(xiàn)對研究南海的塑料樣品起到了關(guān)鍵作用。

“當(dāng)我第一次見到產(chǎn)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，之后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(xué)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，是這里的優(yōu)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?！眳⑴c這項(xiàng)研究的德國巴伐利亞國立自然歷史博物館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(shù)量和多樣性都急劇下降。這里沒有光照，缺乏氧氣、壓力也大，對生命體很不友好?！闭撐淖髡咧?、西北大學(xué)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(shù)海域只有柔軟的沙質(zhì)或泥質(zhì)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(yùn)”，它們碰到了海底塑料，通過分泌粘液把自己粘在塑料表面，然后進(jìn)入生命的下一個階段，逐漸長大。

新發(fā)現(xiàn)的塑料“綠洲”，很容易讓人想到其他已知的深海生態(tài)系統(tǒng)：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(yǎng)細(xì)菌和腐敗分解的鯨類尸體來提供能源。

“相比之下，深海塑料生物群落顯得單薄、脆弱，它們應(yīng)該主要依靠從海水表面沉降的浮游生物尸體和有機(jī)顆粒來推動運(yùn)轉(zhuǎn)，比起熱液口、冷泉與鯨落，營養(yǎng)物質(zhì)匱乏很多?！彼蜗＠Α吨袊茖W(xué)報(bào)》說，“正因如此，附生于塑料表面的個體大部分為毫米級，容易被研究人員忽略?！?/p>

禍福難料：是天堂還是陷阱？

從最偏遠(yuǎn)的南、北極，到最深的馬里亞納海溝——塑料已無處不在。

海洋環(huán)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?shù)?，?yán)重時會因吞食塑料或被塑料纏繞而死亡。

“但這項(xiàng)研究的結(jié)果有力地沖擊了我們的傳統(tǒng)認(rèn)知。我們一直相信塑料對海洋生物百害而無一利。但現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)，至少對少數(shù)生物來說，塑料給它們提供了額外的棲息地?！表n健說，“塑料與生物及生態(tài)環(huán)境間的相互關(guān)系，可能比我們預(yù)想的更為復(fù)雜。”

也有一些科學(xué)家表達(dá)了擔(dān)憂。未參與這項(xiàng)研究的英國杜倫大學(xué)Florian Pohl博士說：“這種變化對深海生態(tài)系統(tǒng)的影響完全是未知的，以前的自然棲息地可能因?yàn)樗芰侠牡絹矶馐芷茐模锓N也可能因?yàn)樗芰侠蝗〈?，而我們甚至還來不及認(rèn)識塑料到達(dá)這里之前的生態(tài)系統(tǒng)?！?/p>

“很難評價這是一件好事還是壞事?！眳⑴c本研究的中科院深海所博士生張曉迪說，“一方面，它展現(xiàn)了海洋生態(tài)系統(tǒng)強(qiáng)大的自我調(diào)節(jié)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(dǎo)致生成更多微塑料顆粒進(jìn)入生物鏈，最后進(jìn)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(jī)。大西洋盤殼貝是這里的優(yōu)勢類群，但科研人員尚未發(fā)現(xiàn)性成熟的個體，這意味著它們還不能在塑料上繁殖后代。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(xù)發(fā)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(fā)現(xiàn)了什么，我們都應(yīng)該呼吁公眾盡量減少一次性塑料制品的使用，從我們自己做起，保護(hù)海洋環(huán)境?！睆垥缘险f。(李晨陽)

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https://dx.doi.org/10.1021/acs.estlett.0c00967