人造污染物在地球最深的海沟中被发现

在10,000米深度的甲壳类动物体内,化学物质浓度高于一些沿海水域的动物

在类似虾的生物Hirondellea gigas(如图)中发现了高浓度的人造污染物,这种生物生活在深海的马里亚纳海沟中。

对地球最深海沟中的海洋生物进行有机污染物首次测量后显示,有毒化学物质正在这些区域的海洋生物体内积累。

“我们通常认为深海海沟是偏远而原始的,未受人类影响的,”英国阿伯丁大学的深海研究员艾伦·杰米森说。但杰米森和他的同事在他们从两个深海海沟采集的类似虾的甲壳类动物——片脚类动物中发现了高浓度的人造有机污染物,他在6月8日在上海举行的深海勘探会议上说。

“在如此深的海洋深处发现如此高浓度的污染物,真是令人惊讶,”夏威夷檀香山大学的海洋生态学家杰弗里·德拉岑说。


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在这项尚未发表的工作之前,对深海生物体内污染物的研究仅限于生活在2000米或更浅深度的生物。最新的研究测试了从西太平洋的马里亚纳海沟(世界最深的海沟)和新西兰附近的克马德克海沟,在7,000-10,000米深度采集的片脚类动物体内的有机化学物质水平。

这些生物是在2014年的两次国际考察期间捕获的,当时研究人员将无人着陆器放入海沟,作为由美国国家科学基金会资助的深海生态系统研究计划的一部分。

被污染的深度

在这两个海沟中,片脚类动物都含有多氯联苯(PCBs)——用于制造塑料和作为防污剂以阻止藤壶在船体上生长——以及多溴联苯醚(PBDEs),后者用作阻燃剂。

这两种化学物质都是人造的,属于一类称为持久性有机污染物(POPs)的碳基化合物,因为它们很难分解。自1970年代后期以来,许多国家已经禁止生产多氯联苯(一种致癌物);动物研究表明,多溴联苯醚可能会扰乱激素系统并干扰神经发育,现在才开始逐步淘汰。

来自马里亚纳海沟的片脚类动物体内多氯联苯的浓度特别高,比在克马德克海沟中发现的浓度高15倍。“甚至高于中国污染最严重的两条河流——珠江和辽河的河口,”杰米森说。

相比之下,研究发现,克马德克海沟中多溴联苯醚的浓度是马里亚纳海沟的五倍,并且高于新西兰北岛沿海水域的水平。

加利福尼亚州圣地亚哥斯克里普斯海洋研究所的深海微生物学家道格拉斯·巴特利特说,这一发现令人着迷。“它非常戏剧性地击中了要害,即海沟毕竟不是那么遥远,世界是相互联系的,”他说。

沉没的感觉

“要传达的信息是,当你把垃圾倾倒入海中时,它最终会沉没。当[污染物]落入海沟时,它们就无处可去了。所以它们只会不断积累,”杰米森说。他表示,最终,海沟中的污染物水平将高于河口,因为河口中的化学物质不断被冲刷到开阔水域。

研究人员怀疑,马里亚纳海沟靠近亚洲大型塑料制造商,以及靠近关岛岛上的美国长期军事基地,可能导致了其高多氯联苯水平。海沟上方的水域也是北太平洋环流的一部分,这是一个强烈的漩涡洋流系统,可能会将地表物质吸入深海。马里亚纳海沟和克马德克海沟都深约11公里。“听起来很深,但就污染物运输而言,这并不算什么,”杰米森说。

研究人员表示,高持久性有机污染物水平令人担忧。深海峡谷是“尚未开发的自然资源”——可能是各种商业应用(包括药物发现)的宝贵生物来源,但可能会受到污染物的影响,德拉岑说。

科学家认为,深海海沟也可能是一个重要的碳汇,在调节气候方面发挥关键作用,巴特利特说。部分原因是,在海沟中,当一个构造板块被推到另一个构造板块下方时,碳会被推入地球深处。海沟中也充满了微生物,这些微生物可能会将含碳化学物质转化为不易转化为二氧化碳的形式。

“如果微生物活动因所有这些污染而受到不利影响,我想知道这对整个碳循环有什么影响,”巴特利特说。

本文经许可转载,首次发表于此处,日期为2016年6月20日。

简·裘是北京一位屡获殊荣的独立科学作家。她曾获得奈特科学新闻奖学金,以及来自美国科学促进会和英国科学作家协会等著名团体的奖项。

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