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深海的污染——有栖息地不受人类干扰吗?

专题图:一个废弃的铝罐躺在海峡群岛深处.照片:母马而且美国国家海洋和大气管理局

我们都太熟悉曾经原始的海滩现在的可怕景象了到处都是垃圾,威胁着一系列有魅力的动物,包括海龟海鸟,海洋哺乳动物.那么我们海洋中最偏远的栖息地——深海呢?你可能认为深海由于其与世隔绝的性质,在很大程度上是安全的,不会受到人造垃圾和污染。不幸的是,事实并非如此。

深海受到持续不断的人为污染,污染范围从渔具等大型碎片[1],合法和非法丢弃的船舶废物[2],塑料微粒[3]以及污水、疏浚、钻探和采矿废物[4][5].包括药品在内的一系列化学废物也达到了深度[6]、有毒金属[7]、农药[8]PCB(美国自1978年起禁止使用的有害化学物质作为冷却剂)[9].石油和天然气钻井作业也是深海的长期污染源,导致沉积物和钻井液的释放,以及小范围的石油和天然气泄漏[10].最近的事件——比如深水地平线石油泄漏——强调了大规模石油泄漏可能对深海生物群造成的损害[11].深海也被认为是一个可行的未来倾倒不必要的二氧化碳,垃圾,甚至放射性废物的垃圾场[12].眼不见,心不烦,对吧?

海洋垃圾通常是最容易观察到的污染形式——考虑到每年有超过640万吨的垃圾被倾倒进海洋,这并不奇怪[13].在我们的最近的巡航与NOAA和海洋应用研究与勘探(母马),我们目睹了许多被丢弃或遗弃的残骸,包括绳索、渔网和鱼饵。这次航行的重点是研究三个国家的深水珊瑚和海绵栖息地国家海洋保护区在加利福尼亚海岸,很多人去了未开发的地方。在这些偏远的、受保护的、从未见过的栖息地,垃圾的存在鲜明地提醒着我们,我们的社会对海洋的广泛影响。

不那么有趣的事实:有记录的最深的垃圾是在日本海岸外7216米(超过23000英尺)的惊人深度[14].因此,地球上似乎没有任何栖息地能真正摆脱人类的干扰。虽然偶尔悬挂在海底的绳索似乎不是一个重大威胁,但这些碎片会以同样的方式对海底生态系统造成物理破坏海底拖网渔业这样做,并可能在丢弃后很长时间内继续造成损害。深海珊瑚和海绵在这些生态系统中创造的栖息地结构极其脆弱,对干扰高度敏感——一旦受到破坏,这些地区可能无法在我们的有生之年恢复。

一条丢失或被遗弃的绳索横跨海底,穿过一片受损的红蛇发珊瑚。照片:母马而且美国国家海洋和大气管理局

尤其令人担忧的是渔具的丢失或遗弃,这导致了一种被称为鬼钓鱼.渔具——尤其是陷阱、渔网和鱼饵——在丢弃后很长一段时间内还能继续捕获鱼类和其他生物,此外它们还会对深水珊瑚礁造成物理损害。在许多情况下,被困的鱼会吸引捕食者或食腐动物,然后它们也会被捕获。丢失的渔具占所有海洋垃圾的10%[15]而且,随着合成材料的使用越来越多,可能在相当长的一段时间内都不会降解。在某些情况下,丢失的渔具仍能以50-90%的效率捕鱼[16],并被发现在被丢弃后仍能继续运作多年[17].令人担忧的是,幽灵捕鱼可能会捕获很大一部分原本不是渔业目标的物种,包括海洋哺乳动物[18]以及濒危物种[19]

一根绳子环绕着顶部的粉红色珊瑚、海绵和岩鱼科德尔银行国家海洋保护区.照片:母马而且美国国家海洋和大气管理局

深海已经受到大量海洋生物的威胁全球尺度的人为影响从气候变暖、脱氧和海洋酸化到过度捕捞和栖息地破坏。海洋垃圾和污染物给这些敏感的栖息地带来了额外的风险,进一步破坏了本已紧张的生态系统。虽然我们不可能在一夜之间解决这些全球性的压力源,但减少进入深海的垃圾流可能会减缓对这些脆弱栖息地的破坏。

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参考文献

[1]洪波斯塔德OB, Løkkeborg S, hariide NR, Furevik DM. 2003。格陵兰大比目鱼捕获量(Reinhardtius hippoglossoides)在挪威大陆斜坡上的深海幽灵式刺网捕鱼。渔业研究64(2):163-70。

[2]戈德堡主编,1975年。评估潜在海洋污染物-小组报告。评估潜在海洋污染物研究小组。伍兹霍尔,马萨诸塞州,华盛顿特区,美国,1972。国家科学院-国家研究委员会。美国华盛顿特区海洋事务委员会。438便士。

[3]李文杰,李志强,王晓明。2013。深海沉积物中的微塑料污染。环境污染182:495-499。

[4]Van Dover CL, Grassle JF, Fry B, Garit RH, Starczak VR。1992.污水衍生有机物进入深海食物网的稳定同位素证据。自然360:153-156。

[5]White HK, Hsing PY, Cho W, Shank TM, Cordes EE, Quattrini AM, Nelson RK, Camilli R, Demopoulos AW, German CR, Brooks JM。2012.墨西哥湾深水地平线石油泄漏对深水珊瑚群落的影响。美国科学院学报109(50):20303-20308。

[6]辛普森DC,奥康纳TP,帕克PK, 1981。深海倾倒工业废料。见:盖耶·拉编。海洋环境污染,第2卷,倾倒和采矿,爱思唯尔科学,纽约,第379-400页。

[7]Mormede S, Davies IM。2001.来自罗考尔海槽的商业深海鱼类中的重金属浓度。大陆架研究21(8):899-916。

[8]王晓明,王晓明,王晓明,王晓明。2009。地中海深海鱼类中多氯联苯和有机氯农药污染特征。环境科学与技术,29(4):344 - 344。

[9]王志刚,王志刚,王志刚,王志刚。2000。深海是全球半挥发性持久性有机污染物的最终汇?第一部分:多氯联苯在北部和南部大西洋的表面和深海鱼类和蒙特利湾峡谷(加利福尼亚州)。化学通报40(6):651-60。

[10]艾瑞松,事务长,2011。冷水珊瑚上的沉淀物Lophelia pertusa:天然沉积物和钻屑的清洁效率。海洋污染通报62(6):1159-68。

[11]Fisher CR, Hsing PY, Kaiser CL, Yoerger DR, Roberts HH, Shedd WW, Cordes EE, Shank TM, Berlet SP, Saunders MG, Larcom EA. 2014。深水地平线井喷对深海珊瑚群落的影响。美国科学院院刊111(32):11744-9。

[12]Ramirez-Llodra E, Tyler PA, Baker MC, Bergstad OA, Clark MR, Escobar E, Levin LA, Menot L, Rowden AA, Smith CR, Van Dover CL。2011.人类与最后的荒野:人类对深海的影响。PLoS One 6(8): e22588。

[13]联合国环境规划署。2009.海洋垃圾:全球性挑战。内罗毕:联合国环境规划署。页232。www.unep.org/pdf/UNEP_Marine_Litter-A_Global_challenge.pdf

[14]三宅,柴田,古岛。2011。利用深海观测工具进行深海垃圾研究。见:大森K,郭X,吉色N,藤井N,韩道IC, Isobe A,田边S,主编。环境化学的跨学科研究-海洋环境建模与分析。页261 - 269。

[15]王志强,王志强。2009。废弃的、丢失的或以其他方式丢弃的渔具。联合国粮食及农业组织(粮农组织)。

[16]王志刚,王志刚。2003。在英国沿海水域的沉船和开阔地面上失去刺网的捕鱼能力。渔业研究64(2):107-113。

[17]Tschernij V, Larsson PO。2003.波罗的海丢失的鳕鱼刺网的幽灵捕鱼。渔业研究64(2):151-162。

[18]王晓燕,王晓燕,王晓燕。2016。海洋哺乳动物、爬行动物和弹性纲动物幽灵钩缠结研究综述。海洋污染通报111(1-2):6-17。

[19]Bettoli PW, Casto‐Yerty M, Scholten GD, Heist EJ。2009.副渔获的濒危白鲟(Scaphirhynchus白色)在商业渔场捕捞铲鼻鲟(Scaphirhynchus platorynchus).应用鱼类学杂志(1):1-4。

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