南海海底大型塑料堆──深海海床上的生物多样性新热点 - 深海生物多样性

每年大约有1000万吨塑料在海洋中消失。而各种塑料垃圾在海洋中堆积，随风形成漩涡状的环流，可以吸入任何漂浮的碎片，这一现象被称为“塑料汤”。塑料汤中的塑料物品可能需要数百年才能降解，极大地威胁着深海海洋环境，已成为最重要的全球环境问题之一。然而就在近日，经厦门大学、中科院深海所和西北大学等三家单位的科学家们研究发现，这些海洋塑料并非一无是处。

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科学家们在西沙海槽大型塑料堆、南海陆坡零星塑料上，均发现了以塑料碎片为固着基底而建立起来的小型深海生态群落。与塑料采集地所处的深海底栖生物群落相比，这个独特的塑料生物群落具更高的物种多样性。作为一个新的生物多样性热点，这些塑料堆可由海沟基底向大洋输送多种浮游生物。

图1 南海海沟塑料堆生态系统艺术复原图（西北大学博物馆 刘茜 绘制） 3 Z0 \7 @9 y% Y. m# ?* J

该生态群落包括真菌、钵水母（图2）和水螅水母的水螅体，腹足动物的卵囊（图3），微型腕足动物幼体、寄生扁虫等49个物种，其中以钵水母的水螅体最为丰富。

图2 附着在塑料碎片上的是钵水母水螅体显微CT图像

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图3 附着在塑料碎片上的是腹足类卵囊以及孵化后留下的痕迹

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不同于热液、冷泉、鲸落等具有其他能源输入的深海生态群落，附生于塑料表面的个体大部分为毫米级，推测该群落主要依靠海洋表层沉降的浮游生物维系。

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各种动物的浮游幼虫或者卵囊固着在塑料膜表面，且逐渐孵化、生长、发育。比如在塑料堆中大量附着的水螅体可能是周边海域的水母释放源头。目前，已发现的133个腕足动物均为稚体，推测这可能与附着时间短有关，也可能预示着塑料的潜在危害：当腕足动物成长至一定阶段，过软的塑料基底无法支撑其滤食、维持其固着而导致其死亡。由于海沟是海洋塑料垃圾传输和聚集的热点区域，研究人员建议对全球更多海沟开展观测。

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该项研究使用了“深海勇士号”载人深潜器9次下潜的样品、“嘉庚号”4个航次的样品以及“北斗号”在黄、渤海采集的参照样品，且使用西北大学大陆动力学国家重点实验室的X射线显微镜（Zeiss Xradia 520 versa）对其中的部分水母水螅体（图1）和腕足动物进行了内部结构研究。研究结果于2021年一月以封面文章形式在《环境科学与技术快报》（Environmental Science & Technology Letters）发表（https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.estlett.0c00967）。

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   本研究由国家自然科学基金、国家自然科学基金渤黄海、南海共享航次、国家重点研究计划、中科院战略性先导科技专项、中国博士后科学基金会、MEL杰出博士后基金等项目资助。

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论文来源：

*#Song X,  #Lyu M, Zhang X, Ruthensteiner B, Ahn I, Pastorino G, Wang Y, Gu Y, Ta K, Sun J, Liu X, Han J, Ke C, *Peng X. (2021). Large plastic debris dumps: new biodiversity hot spots emerging on the deep-sea floor. Environmental Science & Technology Letters. https://doi.org/10.1021/acs.estlett.0c00967《Nature》杂志研究亮点报道：https://www.nature.com/articles/d41586-021-00138-4end

本文作者：宋希坤 韩健 孙洁 刘茜

编辑：罗梅

校对：白琳

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