研究人員正在測量北極海冰中創紀錄的微塑膠濃度

May 29, 2018 塑膠顆粒來自太平洋的垃圾場和漁船

亥姆霍茲極地和海洋研究中心(AWI) 阿爾弗雷德韋格納研究所的研究人員發現了很多塑料顆粒北極海冰中的微塑膠前所未有。 2014 年和2015 年來自北冰洋五個不同區域的冰樣本中，每公升海冰含有超過12,000 個微塑膠顆粒。

「我們在研究中發現，超過一半的微塑膠顆粒被困在海冰中。這些冰小於二十分之一毫米，因此很容易被小龍蝦和橈足類等北極微生物吃掉，」AWI 生物學家兼第一作者 Ilka Peeken 博士說。這項觀察結果確實令人擔憂，因為「到目前為止，沒有人能說出這些微小的塑膠顆粒對海洋居民的傷害有多大，甚至最終會危及人類，」科學家說。

研究的冰樣本已被採集由 AWI 科學家團隊在研究破冰船「Polarstern」的三次北極探險期間完成。它們來自跨極漂移和弗拉姆海峽沿線的五個地區，北極中部的海冰漂浮在北大西洋上。

紅外光譜儀顯示非常小的顆粒嚴重污染< br>
為了確定冰中所含微塑膠的確切數量和分佈，AWI 研究人員首先使用傅立葉變換紅外光譜儀(FTIR) 逐層分析冰芯。該設備以紅外光照射微粒，並使用特殊的數學方法分析反射的輻射。根據成分的不同，顆粒吸收和反射不同的波長，這樣就可以通過其光學指紋來確定每種物質。

「透過這種方式，我們還發現了微小的11 微米大小的塑膠顆粒。這是大約是人類頭髮直徑的六分之一，也是每公升海冰含有超過 12,000 個顆粒的關鍵原因，我們能夠檢測到比之前的研究高出兩到三倍的塑料濃度。」Gunnar Gerdts 說道，測量是在他的實驗室進行的。令人驚訝的是，科學家們能夠將冰中檢測到的67% 的塑膠顆粒歸類為最小尺寸類別「50 微米及以下」。

冰漂移和化學指紋表明了塑膠顆粒的起源污染

樣品之間的顆粒密度和成分差異很大。同時，科學家發現塑膠顆粒在冰中分佈並不均勻。 「我們追蹤了浮冰的遷移，現在可以證明，海冰形成的起源地區以及浮冰漂浮在北極並繼續生長的大量水，都會對浮冰的成分產生嚴重影響。以及包含塑膠顆粒的浮冰分層。」Ilka Peeken 說。

除此之外，研究小組還發現，漂浮在加拿大盆地太平洋水域中的浮冰含有特別高比例的聚乙烯顆粒。聚乙烯主要用於包裝。科學家團隊寫道：「因此，我們假設這些碎片是所謂的大太平洋垃圾帶的殘餘物，並隨著太平洋通過白令海峽流入北冰洋。」

相比之下，研究人員在西伯利亞邊緣海淺海的冰中發現了來自船舶塗料和漁網尼龍殘留物的油漆顆粒。 「這些發現證明，北極地區不斷增加的航運交通和捕魚活動都留下了明顯的痕跡。海冰中微塑膠濃度高不再僅僅歸因於北冰洋以外的來源。它們指出了北極的局部污染，」伊爾卡·皮肯(Ilka Peeken) 說。

「海冰將塑膠殘留物束縛了兩年到最長十一年- 這是來自西伯利亞邊緣海或北美北極的浮冰到達弗拉姆海峽和在那裡融化，」伊爾卡·皮肯說。相反，這也意味著海冰會將大量微塑膠輸送到格陵蘭島東北海岸附近的海洋區域。

釋放的塑膠顆粒是否會留在北極或進一步向南輸送，科學家們正在研究還不知道。甚至有可能廢棄物碎片會相對較快地下沉。 「自由漂浮的微塑膠顆粒經常被細菌和藻類定殖，因此變得越來越困難。有時它們會與藻類聚集在一起，從而更快地流向海底，」AWI 生物學家兼合著者說。梅蘭妮·伯格曼。