深海1万米处的塑料袋:白色垃圾污染日益严峻

千叶早苗 [作者简介]

[2018.10.31] 其它语言 : ENGLISH | 日本語 | 繁體字 |

地球上最深的马里亚纳海沟已发现塑料袋,深海海底的白色垃圾污染问题日益严峻。在人类未知的世界,究竟发生着怎样的变化?

深达马里亚纳海沟的塑料袋

我们日常生活的足迹在地球上最深的海域留下了鲜明的印记,日本海洋研究开发机构(JAMSTEC)与联合国环境规划署世界保护监测中心(UNEP-WCMC)合作,根据过去30年间潜水器收集的海底垃圾图像数据(※1),在全球首次发表了深海6000米以下海域白色垃圾分布的论文

载人潜水器“深海6500”收集了大量深海海底白色垃圾考察数据(提供:日本海洋研究开发机构)

尤其值得关注的是,水深超过2000米的深海海底发现的垃圾中有33%为塑料制品,其中89%的塑料垃圾是我们每个人日常使用的超市购物袋等所谓一次性塑料制品。在6000米以下深海海域,塑料垃圾的比例增加到50%(一次性塑料制品为92%)。这一事实表明,虽然深海海底对于人类而言尚属未知世界,却已不可避免地受到了人类活动的影响。

这篇论文提到在水深1万多米的马里亚纳海沟发现塑料袋,从而引起各国媒体的广泛关注。但是这一数据发布的日期已是20年前的1998年,从上世纪80年代起,数据库就在持续记录一次性塑料垃圾。白色污染并非现今才出现的问题,而是从几十年前起就一点点地开始在海底积累了。

在马里亚纳海沟发现的貌似塑料袋碎片的垃圾(水深1.0898万米处)(提供:日本海洋研究开发机构)

无法回收的深海海底塑料垃圾

近10多年间,欧美等国家利用拖网或深海潜水器多次对深海海底垃圾进行调查。报告显示,与人口数量庞大的城市相邻的海域,其海底垃圾数量巨大,除塑料垃圾外,渔网和轮胎等工业废弃物的比例也很高,从地形上看,垃圾容易堆积在海底谷等低洼海域。不过,在远离大陆的外海海底,塑料垃圾的比例与其他垃圾相比却占绝对优势。这是因为一次性塑料制品重量轻,很容易地就被海流冲到远离人类活动的大洋中。

观测表明,海洋表面的塑料容易聚集在特定的海域,这些垃圾继而随着海水的垂直循环沉入中层。如果深海海底是它们漂流的终点,那么上述考察结果表明,从沿海海域到外海,从海洋表面到中层乃至深海,塑料垃圾有可能已分布到整个地球的海洋中了。深海污染是映照全球海洋问题的一面镜子。

研究人员逐渐发现,这些塑料进一步分解为小于几毫米的细微颗粒,化妆品中所含的塑料微粒和摇粒绒等化纤衣物在洗涤中掉落的纤维也会留在水中,塑料微粒污染已遍及全球。最近在北冰洋5000米以下深海海底发现高密度塑料微粒,无论是从现阶段的技术还是从成本考虑,都无法回收流向外海或深海的塑料垃圾。

挂在深海管虫(像红色发卡般的生物)身上的塑料袋。深海管虫靠食用深海析出的矿物质为生,是一种极为特殊的深海生物,对揭示生命进化具有重要意义(提供:日本海洋研究开发机构)

对深海生态系统的影响堪忧

白色污染影响到海洋生态系统,海豚或海豹被渔网缠住,鲸鱼或海鸟疑似因误食塑料致死,此类令人心痛的画面已被广泛报道。那么,塑料垃圾对深海生态系统产生着怎样的影响呢?

日本海洋研究开发机构的数据记录了缠绕在深海生物身上的塑料垃圾,以及深海生物附着在塑料垃圾之上的画面。深海生态系统中存在着大量实现了独特进化的物种,在探索人类未知的遗传基因资源及生物多样性方面具有极为重要的作用,它们生长缓慢,一旦其生存海域遭到破坏,恐将招致整个物种的灭绝。然而,由于深海观测机会非常有限,因此我们很难知晓白色垃圾的物理影响。

在水深6000米以下深海海域发现的人体模型头部。右图为1年后在同一地点拍摄。可见生物附着于其上(提供:日本海洋研究开发机构)

引人深思的是,塑料垃圾为无法附着在泥质柔软海底的海葵类生物提供了附着的基质,因此可能会扩大这些生物生活的海域。如果有自然状态下不会栖息的生物入侵,就会扰乱原有的生态系统。此外,由肉眼不可见的塑料微粒释放出的有害化学物质对深海生物的影响尚有很多不明之处。

附着在塑料袋上的海葵。海葵通常难以附着在柔软的基质上,塑料垃圾为它们提供了栖息地(提供:日本海洋研究开发机构)

通过限制流入海洋的垃圾数量来防止污染

海洋白色垃圾污染问题十分严峻,但还是有希望改善的。上文谈到外海的白色垃圾是无法回收的,不过我们至少可以通过对流入海洋的垃圾数量进行限制,来防止污染的进一步扩大。当今国际社会倡导“Reduce(减产)、Reuse(再利用)、Recycle(回收利用)”,减少一次性白色垃圾的运动大潮空前高涨。

2017年6月首届联合国海洋大会召开,“健康的海洋(Healthy Ocean)”成为实现联合国可持续发展目标(SDGs)的标志之一。截至2030年,应实现的目标之一为减轻塑料污染,在2017年12月召开的联合国环境大会上,几乎所有加盟国都表明了为实现这一目标而努力的意愿。联合国环境规划署(UNEP)以减少一次性塑料为目标开展“清洁海洋行动 ”,欧洲各国以及被视为主要海洋塑料污染源的亚洲各国也迅速采取法律措施,对一次性塑料制品的生产加以限制。遗憾的是,目前日本在政策上对塑料污染采取的措施还落后于世界,今后亟待制定“海洋立国”战略。

在自上而下的推动下,企业及企业家以此为新的商机,积极开发新产品新技术,与市民联合起来开展的科普活动及海滩清洁活动等自发行动也令人瞩目。纪录片 “塑料海洋”以令人震惊的画面报道了海洋污染现状,自然科学节目“蓝色星球2” 创下全英年度收视率最高记录,媒体的影响力对市民环保意识的提高起着重要作用。

值得关注的是,与全球气候变暖和海洋酸化等其他至关重要的全球环境问题相比,国内外对于塑料污染所采取的政策以及社会反响格外迅速。其中一个重要原因在于,白色垃圾百分之百来自于人类的活动,对生态系统的巨大影响比起过程复杂的气候变暖和海洋酸化来得要直接,易于诉诸决策者和普通人的感官。如果“Reduce Reuse Recycle”能积极发挥作用,便可减少流入全球海洋中的白色垃圾数量,这也提高了人们参与环保行动的积极性和主动性。总之,海洋塑料污染是只要努力即可解决的问题。

立足科学采取措施的必要性

目前在解决白色污染问题上,世界范围内自上而下和自下而上两方面都在稳步推进,这种形势实在令人欣慰。但遗憾的是,现阶段还是政策先行,决策者并没有在充分的科学依据的基础上进行决策。塑料污染从陆地进入海洋后,便会跨越国境,扩散到整个世界,这些流入外海的垃圾沉入海中、被卷入深海并在固定地点堆积起来的过程,以及在此过程中如何被分解,对于人类尚属未知领域。

面对辽阔无际的海洋,要在有限的预算和时间上获得高效成果,至关重要的是国际社会齐心协力,搞清塑料垃圾从主要污染源到堆积海域或海底的途径,在此基础上考虑高风险海域和海洋生态系统等生物多样性热点地区的关系,明确保护管理和监管体制的轻重缓急,为此必不可少是充分的科学知识。如上所述,人类肉眼不可见的威胁——塑料微粒,对决定其分布的海洋机制和生态系统带来的影响还存在着很多不明确之处,这是首先应当着手解决的问题。

从事海洋塑料污染研究的科学家,根据不同预算及不同考察目的,采取各种方式在全球各大海域展开着独立考察。目前,这些项目已经开始联合起来签署协议,目的是对一次性塑料及塑料微粒进行全球规模的观测并共享数据。为了减轻海洋塑料垃圾的污染,为了人类在未来能拥有“健康的海洋”,海洋科学家肩负着重大责任。

标题图片:被塑料袋缠绕的海扇珊瑚(提供:日本海洋研究开发机构)

(※1)^ 1982-2015年在水深100米以下海域实施的5010次考察数据

生物海洋学家。日本海洋研究开发机构(JAMSTEC)主任研究员。东京水产大学(现东京海洋大学)博士课程结业后,自2000年起在JAMSTEC从事海洋生态系统变化机制的研究工作。2016年起前往位于英国的联合国环境规划署世界保护监测中心(UNEP-WCMC)工作,研究如何在政策上体现海洋科学认知。

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