專欄 | 綠色情報員:海洋垃圾重災區 太平洋的黑洞風暴

2020-12-24
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專欄 | 綠色情報員:海洋垃圾重災區 太平洋的黑洞風暴 太平洋西岸面臨巨大的海洋垃圾危害,波及漁業資源和海洋生物多樣性。
Reuters

20205月,一隻糙齒海豚擱淺在臺灣桃園海灘,沒消化的水母和塑料袋還留在胃袋;一年多前,花蓮也有一隻擱淺的喙鯨媽媽,胃裏塞滿亂七八糟的塑料垃圾,肚子裏還有來不及出世的胎兒。這一場海洋塑料風暴席捲全球,西太平洋更是悄悄陷入重災區。

中國沿海塑料濃度上升

從中國到臺灣,海洋垃圾的監測數據一針見血示警。2019年中國近海的海底垃圾平均密度爲15.9公斤/平方千米,塑料垃圾佔92.6%,渤海監測斷面海面漂浮微塑料密度0.82個/立方米,塑料濃度同比增加17%。臺灣西海岸河口的海底垃圾也不遑多讓,平均密度爲70公斤/平方千米,爲全球平均1.5倍。

鯨豚吞下的塑料垃圾,只是冰山一角。20207月皮尤慈善信託基金會(The Pew Charitable Trusts)發佈的研究顯示,人類如果不採取任何行動,每年流入海洋的塑料數量將從目前的1100萬噸,到2040年增加爲2900萬噸,海洋塑料累計總量可能達到6億噸,研究人員打了個比方:“這相當於300萬頭藍鯨的重量。”

這些海洋垃圾究竟漂向何方?“當我們在線上搜尋海洋垃圾分佈,典型分佈是集中在大洋的副熱帶環流區,不過,真的就只會集中在那些地方嗎?”臺灣中央研究院環境變遷研究中心副研究員辛宜佳的腦海浮現疑問,從事物理海洋研究的他以海流和風阻效應進行追蹤模擬,“漂浮在海面的垃圾如保麗龍、寶特瓶等,這一類高風阻垃圾因爲比較輕、密度低,會逐漸從太平洋東岸轉移至太平洋西岸,或是流向赤道和極區,這是跟過去最大的不同。”

中國沿岸的海洋垃圾以塑料爲最大宗,微塑料濃度也持續上升。(路透社)
中國沿岸的海洋垃圾以塑料爲最大宗,微塑料濃度也持續上升。(路透社)

西太平洋危機四伏

這篇研究以1993年至2017年的海流大數據進行運算分析,發現海洋垃圾堆積的新熱點,202010月發表在《環境研究期刊》(Environmental Research Letters),當中被點名的西太平洋,迎來一記重拳。

辛宜佳指出,研究團隊進一步檢視高風阻垃圾集中區和其他環境因子的重疊分析,包括葉綠素濃度(浮游植物多且常伴隨漁場)、漁撈作業密度、生物多樣性熱點,以全球尺度來看,西太平洋的重疊百分比最高,這也意味着西太平洋會受到比較大的衝擊。

海漂塑料垃圾依大小和材質而有不同分佈,“以保麗龍、寶特瓶這一類比較輕的垃圾來說,比較容易集中在沿岸,或是大洋西側和赤道區。”辛宜佳說明,“不過,在漂流過程中,塑料垃圾有機會被打成碎片,甚至分解爲塑料微粒,這時候成爲無風阻的垃圾,最終可能會回到副熱帶環流的中心。”

“塑料垃圾在海洋中不斷累積,微塑料濃度會愈來愈高,浮游生物的死亡率也跟着提高。”中央研究院生物多樣性研究中心研究員兼代理主任陳國勤提出警訊,“浮游生物是食物鏈金字塔的最基礎部分,當魚類的食物減少,漁業資源下跌,整個海洋生態系統都會受到影響。”

有人形容微塑料是海洋的PM2.5  ,這種直徑不到5毫米的微塑料,因爲體積極小,相較塑料袋等海洋垃圾,更容易被海洋生物誤食,毒害風險逐漸浮上臺面,一篇篇研究有如當頭棒喝。

臺灣研究團隊發現,微塑料毒性會讓藤壺下一代的死亡率增加三倍。(翻攝自《環境污染》期刊)
臺灣研究團隊發現,微塑料毒性會讓藤壺下一代的死亡率增加三倍。(翻攝自《環境污染》期刊)

微塑料毒害跨越世代

“當潮間帶的藤壺喫進微塑料,本身這一代仍然可以正常發育和繁殖,不過,下一代幼體卻發育緩慢,死亡率也較高。”陳國勤發現微塑料的跨世代毒性影響,這篇論文今年12月刊登在國際期刊《環境污染》(Environmental Pollution),這是首次針對擁有複雜生活史的海洋生物進行研究,不同於過往大多研究單一棲地的終生性浮游生物。

陳國勤說,藤壺是最常見的海洋生物之一,幾乎所有海洋環境都有藤壺存在,而藤壺一生經歷浮游和底棲兩個階段,幼體爲浮游生物,成體在底棲生活,黏着於海底岩石或其他地方上面,不同環境條件都可能攝入微塑料,所以有比較好的代表性。

“微塑料愈小,毒性愈強。”陳國勤點出危機,他帶領的研究團隊以不同大小的聚苯乙烯(Polystyrene)微塑料餵食藤壺,從1.7微米到7微米不等,不但下一代的死亡率比對照組高3倍,當上一代的藤壺食入的微塑料愈細小,下一代幼體的死亡率也愈高,“這代表微塑料的毒性將影響物種的永續生存。”

海洋的微塑料之謎不斷被解開,陳國勤表示,其他研究也發現當微塑料小到奈米級,可以穿透細胞,進入其他組織,此外,微塑料在海洋環境中可能吸附有毒物質,經過食物鏈,毒素效應放大,不斷累積在中高階掠食者的體內。

微塑料通過生物作用的裂解速度,讓人捏把冷汗。今年愛爾蘭科學家發現,一種小型的端足類甲殼動物(Gammarus duebeni)攝入微塑料後,4天之內可以消化爲更小的奈米級微粒,同時在進食的時候,微塑料碎片化的現象最爲明顯。

陳國勤指出,這種小型端足類甲殼動物具有牙齒,可以咬碎喫進去的微塑膠,進入消化道排出後,其他生物可能喫到更小的微塑料,這些海洋生物排出的糞便帶有微塑料,也會比較快沉入海底,海底生物有更大機會喫到微塑料,進而影響海洋生態系統。

不難想像,微塑料正在改變太平洋的海洋生態。香港理工大學和城市大學最近發表調查研究,香港西部水域的微塑料大小由315000微米不等,其中以水口的污染最爲嚴重,微塑料數量平均值高出其他地方614倍,而香港西部水域和近岸泥灘地是馬蹄蟹的棲地,當中包括瀕危品種的中國鱟,微塑料對中國鱟具有負面影響。

每年流入海洋的塑料垃圾不斷增加,各國科學家紛紛投入微塑料研究。(路透社)
每年流入海洋的塑料垃圾不斷增加,各國科學家紛紛投入微塑料研究。(路透社)

中國鱟的生態悲歌

香港團隊以人工培育的年幼中國鱟進行研究,在微塑料環境下的中國鱟體重比對照組下跌3%7%,活動能力更大幅減少60%,另外,以塑料材質來看,聚對苯二甲酸乙二酯(PET)對中國鱟的影響尤其明顯,死亡率也提高,這一類塑料常用於寶特瓶、容器和餐具。

海岸潮間帶是生物多樣性熱區,微塑料的威脅卻不斷升溫。陳國勤表示,很多潮間帶生物是濾食性生物,透過過濾海水、攝入浮游生物,很容易喫進微塑料;潮間帶還有不少螺類,岩石表面的藻類是牠們的食物來源之一,微塑料也會卡在藻類之中;當微塑料沉入泥灘地,螃蟹或其他喫泥巴的生物同樣有機會喫進高濃度的微塑料,潮間帶生態的潛在危機不容忽視。

馬蹄蟹被稱爲活化石,其中的中國鱟列入瀕危物種,科學家發現,微塑料會提高牠的死亡率。(路透社)
馬蹄蟹被稱爲活化石,其中的中國鱟列入瀕危物種,科學家發現,微塑料會提高牠的死亡率。(路透社)

科學家已經紀錄800多種受塑料影響的海洋物種,辛宜佳指出,這當中從鯨豚、海龜到海鳥都受到塑料波及,特別是海洋生物喫入微塑料後,有可能轉化儲存在肌肉、內臟裏面,最終人類也喫進肚子裏。

人類身爲地表最強的掠食者,從糞便、肝臟、脂肪,甚至胎盤都找到了微塑料的蹤影,保育的挑戰正要開始,辛宜佳提出當務之急:“減少塑料垃圾,這纔是對未來真正有幫助的作法。”


撰稿:麥小田  責編:許書婷

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