研究揭示人类活动对海洋深远影响 


海底洋流會將塑料顆粒集中在海底的某些位置。圖片來源:Ian Kane
1平方米的區域就有190萬個塑料微粒,這是有記錄以來海底塑料微粒含量的最高值。
格陵蘭島冰原每年平均損失2000【】【億噸冰】【,南極洲冰原損失1180億噸冰。1億噸冰足夠填滿40萬個奧運會標準大小的游泳池。
近日,刊登於】【《科學》的兩項研究聚焦了覆蓋地球表面3/4的【】【“藍色領土”。研究人員發現,這個幽深而富饒的“王國”正遭受著人類活動的強烈影響。】【其中一項研究的】【主要作者、英國曼徹斯特大學的Ian Kane說:“我們對在深海海底發現的高濃度微塑料感到震驚。”
“新分析以前所未有的】【細節揭示了冰原為何以及如】【何對氣候變化做出反應。”另一篇論文的合著者、美國宇航局(NASA)噴氣推進實驗室冰川】【學家Alex Gardner說。
遙遠的海底
每年有超過1000萬噸【】塑料垃圾進入海洋【】。其實,漂浮在海上的塑料垃圾還不到全球海洋塑料總量的1%。99%的失踪塑料被認為藏在深海,但直到現在人們還不清楚它們到【】【底在哪裡。
“由於深海海底遙遠且【】難以到達,微塑料的運輸過程至今仍不為人知。而且,我們的研究是在水深900米的地方進行的,這意味著需要使用專業而昂貴的設備。”Kan】e在接受《中國科學報》【採訪時表示。
英國曼徹斯特大學】【、英國國家海】【洋學中心、德國】【不來梅大學等機構研究人員,收集了來自第勒尼安海(地中海的一部分)海底的沉積物樣本,並將其與經過校準的深海洋流模型和詳細的】【海底測繪相結合。
研究人員將微塑料從沉積物中】【】【分離出來,在顯微【鏡下計數,然後用紅外光譜進一步確定塑料的類型。結果顯示,洋流可以將微塑料集中在巨大的沉積物堆積帶中,也就是所謂的微塑料熱點。這些熱點似乎是深海的垃圾帶。
海底的微塑料主要】【由紡織品和服裝纖】【維組成。這些】【在生活污水處理廠】【沒有得到有效過濾的污染物,很容易進入河流和海洋。在海洋中,它們要么緩慢沉】【降,要么被】【偶爾出現的渾濁洋流迅速輸送到海底深處。微塑料一旦進入深海,就很容易被持續流動的海底洋】【流收集和攜帶。
而這些深海洋】【流還攜帶著含氧】【水和營養物質,】這意味著海底微【】【】【塑料熱點地區也可以容納重要的生態系統,這些生態系統【可
【【研究提供了這些【】洋流的運】【動和海底微塑料濃度之間的第一個直接聯繫,這些發現將有助於預測其他深海微塑料熱點的位置,並指導研究微塑料】對海洋生物的影響。
英國國家海洋學中心的Mike Clare說】【】:“對海底洋流的詳細研究可以幫助弄清深海中的微塑料運輸通道,找到丟失的微塑料。這些結果強調了政策干預的必要性】【】,從而在未來限制塑料流入自然環境,並儘量減少對海洋生態系統的影響。”
俯視融化
海洋變暖、冰】【川消融、海平面上】【升……世【界氣象組織日前發布了《2019年全球氣候狀況聲明》。這份報告顯示,2019年全球平均溫度比工業化前水】【平高出1.1攝氏度,僅次於2016年創下的高溫紀錄。2015年至2019年是有記錄以來最熱的5年,而2010年至2019年是有記錄以來最熱的10年。
Gardner與華盛頓【】大學冰川學家Benjamin Smith等人,利用NASA的冰、雲和陸地高度衛星2號(ICESat-2),對格陵蘭島和南極冰蓋在過去16年的】【變化進行了精確測】【量。ICESat-2於2018年秋天發射進入軌道,開始進行詳細的全球海拔測量。通過將新數據與2003年至2009年ICESat的另一顆衛星原始數據進行比較,研究人員對冰蓋變化的複雜性進行了全面描述,並對格陵蘭島和南】【極洲的未來進行了深入分析。
“如果你觀察冰川或冰原1個月,或者1】【年,你不會了解氣候對它的影響。”】【Smith告訴《】【】中國科學【】【報》,】【“現在,ICESat和ICESat-2之間有16年的跨度,我們更確信在冰層中看到的變化與氣候長期變化有關。”
加利福尼亞大學圣迭戈分校斯克里】【】普斯海洋學研究所【冰川學家Helen Amanda Fricker說】【,這些隨潮汐起伏的冰架很難測量,有一些表面】【】粗糙,有裂縫和】【山脊,但ICESat-2【】的精度和高分辨率使研究人員可以測量其整體變化,而不必擔心這些【特徵會影響研究結果。
以前關於】【冰損失或增加】【的研究經常分析來自多顆衛星和機載任務的數據。】【這項新研究採用了一種單一的測量方法——用一種儀器利用冰面反射激光】【脈衝測量高度,最【終提供了迄今為止最詳細和準確的冰蓋變化圖像。結果發現,自2003年以來,南極冰】層的淨損失,加上格陵蘭島冰蓋的萎縮,導致全球海平面上升了14毫米。
更脆弱的冰架【
冰川的質量變化是氣候變化最敏感的指標之一。S】【】【mith等人發現,在由冰蓋融水和冰山崩裂導致的海平面上升中,約2/3來自格陵蘭島,另外1/3來】【自南極】【洲。
在格陵蘭,沿海冰川明顯變薄。例如,Kangerdulgssuaq和Jakobs】【havn冰川的海拔每年下降4到6米。更溫暖的夏季融化了冰川和冰原表面的冰【【】,溫度更高的海水也侵蝕了冰川和冰原前端的冰。ICESat-2的測量結果顯示,在南極洲,由於降雪增加,南極大陸內部部分】【地區的冰蓋正在變厚。【但是南極大陸邊緣尤其是南極西部和南極半島的冰損失,遠遠超過內陸地區冰的增加。
這些結果與之前的研究數據相一致。之前有研究顯示,2009年至2017年,南極洲冰蓋每年減少2780億噸,冰川融化速度是20世紀80年代的6倍。自1961年以來,全球已失去9.6萬億噸冰雪。如今地球每年失去3690億噸冰雪,世界冰川的縮減速度是20世紀60年代的5倍。
從冰】架上融化的冰不會使海平面上升,因為】【它已經在漂浮了——就像裝滿水的杯子裡的冰塊不會讓水溢出杯子一樣。但是冰架為它】【們背後的冰】【川和冰原提供了穩定性。Fricker】【說】【:“它就像一座支撐大教堂的建築扶壁。冰架支撐著冰原。如果你把冰【架拿走,或者使冰】【架】【變薄,支撐力便也在】【減少,以至於擱淺的冰流失得更快。”
研究人員發【現,南極洲西部的冰架正】【在失去質量,那裡有】許多大陸上移動最快【的冰川。其中】,斯韋【茨和克羅斯森冰架是【】變薄最多的,平均每年約流失5米和3米冰。

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