人造污染物富集最深海沟 其浓度甚至超过沿海及河口地区

赵熙熙

2016年06月23日09:29  来源:《中国科学报》
 
原标题:人造污染物富集最深海沟

  

  科学家在马里亚纳海沟的短脚双眼钩虾中发现了高水平的人造污染物。图片来源:Daiju Azuma

  本报讯有毒化学物质正在栖息于地球最深海沟中的海洋生物体内积聚,这是对这些区域中有机污染物的首次测量得出的结论。

  英国阿伯丁大学深海研究人员Alan Jamieson表示:“我们通常都会认为深海海沟是遥远且原始的,那里没有人类的痕迹。”然而Jamieson和他的同事发现,人造有机污染物以很高的水平存在于他们在两个深海海沟中采集的一种与虾类似的甲壳纲动物——端足目动物体内。Jamieson在6月8日于中国上海召开的一次深海探测会议上报告了这一研究结果。

  美国檀香山市夏威夷大学海洋生态学家Jeffrey Drazen说:“这真是令人惊讶的发现,有机污染物在如此深的海洋中依然有这么高的浓度。”

  在这项工作之前,关于深海生物体内污染物的研究仅限于那些生活在海面下2000米或以上的生物。而最新研究测试的有机污染物水平采集自生活在海面下7000米到1万米的端足目动物,这些动物来自太平洋西部的马里亚纳海沟——这是全球最深的海沟,以及新西兰附近的克马德克海沟。

  这些端足目动物是在2014年的两次国际合作考察研究中被捕获的,当时作为研究深海生态系统的一个研究计划的一部分,研究人员将无人深潜器下潜至海沟中。该计划由美国国家科学基金会资助。

  在这两个海沟中,端足目动物体内含有多氯联苯(PCBs)——用于制造塑料以及作为去污剂防止藤壶在船外壳生长,以及多溴联苯醚(PBDEs)——作为一种阻燃剂使用。

  这两种化合物都是人工制造的,并且属于一类碳基化合物,名为持久性有机污染物(POPs),因为它们很难分解。

  从上世纪70年代末开始,PCBs(是一种致癌物)的生产在许多国家都是被禁止的;而动物研究表明,PBDEs能够破坏激素系统并影响神经发育,现在刚刚被淘汰。

  这项研究发现,来自马里亚纳海沟的端足目动物体内的PCBs浓度非常高,是克马德克海沟浓度的15倍。Jamieson说:“这甚至高于中国两条污染最严重的河流河口的水平。”

  与此形成对比的是,克马德克海沟端足目动物体内的PBDEs浓度是马里亚纳海沟的5倍,这甚至高于新西兰北岛沿海的水平。

  加利福尼亚州圣地亚哥市斯克里普斯海洋研究所深海微生物学家Douglas Bartlett表示这一发现很吸引人。他说:“这可谓击中要害,非常富有戏剧性,原来海沟离我们并不遥远,全世界都是连接在一起的。”

  Jamieson表示:“最关键的信息是,当你向海洋中倾倒垃圾后,它们最终会下沉。当污染物掉到海沟中后,它们哪儿也不会去。因此它们只会在那里积聚。”他说,最后,海沟中的污染物水平会比河口还要高,而后者的污染物则被不断冲刷进入开放水域中。

  研究人员怀疑,位于亚洲的靠近马里亚纳海沟的大型塑料加工厂,以及位于关岛的美军基地可能与该处高水平的PCB有关。海沟上方的海域同时也是北太平洋环流的一部分,该系统强大的涡旋洋流能够将海洋表面的物质吸引到深海中。马里亚纳海沟和克马德克海沟大约有11千米深。Jamieson说:“这听起来挺深,但并不会对污染物运输造成影响。”

  研究人员表示,高POP水平引发了人们的关注。Drazen指出,深海峡谷是“未开发的自然资源”,是对包括药物发现在内的一系列商业应用有价值的生物体的潜在来源,但污染物很可能对其造成危害。

  Bartlett说,科学家认为深海海沟也是一个重要的碳汇,在调节气候的过程中扮演着重要角色。从某种角度来说,这是因为在海沟中,当一个地质构造板块插入另一个板块之下时,碳便被推向了地球的内部。海沟中同时还充满了大量微生物,能够将含碳化合物转化成不容易释放二氧化碳的形式。

  Bartlett说:“如果这些污染物对微生物活动造成不利影响,我想知道它对碳循环将意味着什么。”(赵熙熙)

(责编:赵竹青、马丽)

推荐阅读

白春礼:把党治国理政成功经验作为科技创新的行动指南 2016年6月30日上午,中国科学院在京举行纪念建党九十五周年表彰大会。中科院党组书记、院长白春礼出席并发表讲话。白春礼要求中科院各级党组织和广大共产党员,把党治国理政的成功经验作为推动科技创新的行动指南,在推进“四个率先”目标的创新实践中勇于担当历史使命,做出应有贡献。【详细】

6月“科学流言榜”发布 吃素不得心脑血管病列榜首 六月“科学流言榜”今天发布,“吃素不得心脑血管病”位列榜首。“每月科学流言榜”由北京市科学技术协会、北京地区网站联合辟谣平台、北京科技记者编辑协会共同发布,得到中国科普作家协会科技传播专业委员会、中国晚报科学编辑记者学会、上海科技传播协会的支持。【详细】