记录北极海冰的塑料微粒浓度

阿尔弗雷德韦格纳研究所的专家,亥姆霍兹极地和海洋研究中心(AWI),最近发现大量的塑料微粒在北极海冰比以往任何时候都要多。然而,大多数的细微粒子。五个地区的冰层样本包含12000塑料微粒北冰洋的海冰的粒子每升。此外,不同类型的塑料显示一个独特的足迹在冰上允许研究人员跟踪他们可能的来源。这涉及到太平洋大垃圾带,而反过来,高百分比的油漆和尼龙粒子指出加强航运和渔业活动在北冰洋的一些地区。这项新研究刚刚发布在《自然》杂志上的通信。

“在我们的工作,我们意识到,超过一半的塑料微粒颗粒被困在冰还不到一毫米宽的二十分之一,这意味着他们可以很容易地摄取到北极微生物如纤毛虫,也由桡足类,”博士说AWI生物学家和第一作者各自的Peeken。观察是一个非常令人不安的一个,因为,她解释说,“没有人能确定这些微小的塑料颗粒是多么有害海洋生物,或人类最终也。”

AWI研究员团队聚集了冰样品过程中三个探险北冰洋上研究破冰船极地斯特恩号2015年在2014年的春天和夏天。他们来自五个地区在经过北极的漂移和弗拉姆海峡,传输从中央北极海冰的北大西洋。

红外光谱仪揭示了沉重与微粒污染

塑料微粒是指塑料粒子、纤维、颗粒和其他片段长度,宽度或直径从只有几微米,四舍五入毫米——5毫米以下。大量的塑料微粒直接释放到海洋逐渐恶化的大的塑料碎片。但塑料微粒在陆地上也可以创建——例如通过洗钱合成纺织品或汽车轮胎磨损,最初作为灰尘漂浮在空中,然后被风吹向大海,或通过下水道网络发现它的方式。

为了确定准确的数量和分布的塑料微粒在海冰,AWI研究者首先分析冰核一层一层地使用傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)、狂轰乱炸微粒子和红外线设备使用一个特殊的数学方法来分析他们反射的辐射。取决于他们的妆,粒子吸收和反映不同波长,允许每一个物质的光学指纹识别。

“使用这种方法,我们还发现塑料粒子,只有11微米宽。这是人类头发直径的六分之一,也解释了为什么我们发现浓度超过每升12000个粒子的海冰——这是两到三次高于过去测量,我们发现“贡纳·Gerdts说,在他的家实验室测量。令人惊讶的是,研究者们发现67%的粒子在冰中发现属于微观上类别“50微米和小”。

冰漂移和化学指纹图谱提供的线索污染物的来源地区

粒子密度和组成不同样本之间存在着显著的差异。与此同时,研究人员确定,塑料粒子不均匀分布在整个冰芯。“我们追溯到浮冰的旅程我们取样,现在可以安全地说,该地区的海冰最初形成和水质量通过北极浮冰漂移而增长,有一个巨大的影响的成分和分层包裹塑料粒子,“与各自的Peeken。

的研究小组也明白了如浮冰,在太平洋的水质量驱动的加拿大盆地含有聚乙烯粒子的浓度特别高。聚乙烯是最重要的是用于包装材料。专家们写在他们的研究中,“因此,我们假设这些片段代表的所谓的大太平洋垃圾带和推至白令海峡和太平洋流入北冰洋的。”

相比之下,科学家主要发现涂料粒子从船舶涂料和尼龙废料渔网在冰缘海的西伯利亚。“这些发现表明,扩大在北极航运和渔业活动留下自己的印记。海冰的塑料微粒浓度高因此不仅可以归因于北冰洋以外的来源。相反,他们还指出,当地污染在北极,“说各自的Peeken。

研究人员发现共有17个不同类型的塑料在海冰,包括包装材料如聚乙烯和聚丙烯,而且油漆、尼龙、聚酯、和醋酸纤维素,后者主要是用于制造香烟过滤器。综上所述,这六个材料占大约一半的塑料微粒颗粒检测。

根据各自的Peeken”,海冰结合所有这些塑料垃圾最多2到11年的时间从西伯利亚的边际海洋浮冰或北美北极到达弗拉姆海峡,融化。“但相反地,这也意味着海冰传输大量的塑料微粒格陵兰岛东北海岸的海域。

研究人员还不能确定是塑料粒子随后发布仍在北极或运输遥远的南部;事实上,似乎塑料垃圾开始陷入更深的水域相对迅速。“自由浮动的塑料微粒粒子通常是由细菌和藻类,殖民,使他们越来越重的。有时他们与藻类聚集,这使得它们漂移到海底的速度快得多,”媚兰伯格曼博士解释AWI生物学家和合作者。

研究人员观察AWI的深海网络HAUSGARTEN弗拉姆海峡本文借额外重量。梅勒妮伯格曼与,“我们最近记录塑料微粒浓度高达每公斤6500塑料粒子海底;这些都是非常高的价值。”

这篇文章被转载材料所提供的阿尔弗雷德韦格纳研究所,亥姆霍兹极地和海洋研究中心。注:材料可能是长度和内容的编辑。为进一步的信息,请联系引用源。

参考
各自的Peeken,塞巴斯蒂安Primpke Birte拜尔,朱莉娅•Gutermann基督教Katlein,托马斯•Krumpen梅兰妮伯格曼,劳拉·黑埃曼贡纳Gerdts。北极海冰是一种重要的塑料微粒颞水槽和运输工具。自然通讯,2018;9 (1)DOI: 10.1038 / s41467 - 018 - 03825 - 5。