在大堡礁相對原始的水域中,海洋疾病生態學家喬利亞·蘭姆花了數年時間尋找人類活動——從使海洋變暖的汙染到商業捕魚,再到水肺潛水和其他旅遊活動——可能如何影響澳大利亞海岸傳奇珊瑚的患病頻率。
她和她的團隊沒有看到太多的一種東西是塑膠垃圾。“所以這不是我經常想到的事情,”蘭姆說。當她和同事開始研究印度尼西亞、緬甸和東南亞其他地區的珊瑚礁時,情況發生了變化。他們對尿布、水瓶和塑膠袋遍佈脆弱生態系統的普遍性感到震驚。研究人員記錄了他們在該地區工作中遇到的碎屑——資料顯示,塑膠一旦與珊瑚礁接觸,珊瑚患病的可能性就會增加20倍。
美國國家海洋和大氣管理局珊瑚礁觀察專案的負責人馬克·伊金說:“看到如此大幅度的增長真是令人震驚。”他沒有參與最新的研究,但曾與幾位作者合作。他補充說,這個問題“遠比我們意識到的重要”。
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塑膠只是危害珊瑚礁——海洋生物多樣性的孵化器——的眾多與人類相關的壓力源中最新的一個。而且,這種合成物質顯然正在提高疾病發生率,即使是在那些已被證明能夠抵禦其他力量的珊瑚礁型別中也是如此。幾位專家表示,新的研究表明,在規劃如何管理和保護珊瑚礁時,必須將塑膠考慮在內,許多國家需要徹底改革其廢物管理系統,以防止塑膠進入海洋。
僅靠減少塑膠汙染不足以拯救珊瑚礁,但它可以幫助減輕它們面臨的來自最令珊瑚專家擔心的威脅的壓力:過度捕撈和變暖驅動的白化。由於這些壓力,珊瑚礁面臨著迫在眉睫的“氣候瓶頸”,預計珊瑚礁總數將下降,並且倖存的珊瑚礁型別也將發生變化。但是,儘可能多地從等式中去除塑膠可能會使該瓶頸稍微擴大一些。
海龜試圖吃掉它們誤認為是水母的塑膠袋,以及在大太平洋垃圾帶中旋轉的大量碎屑的影像,多年來一直成為新聞。但是,海洋中塑膠的數量和普遍性足以讓經驗豐富的海洋研究人員都感到震驚。澳大利亞珊瑚礁研究卓越中心主任特里·休斯說,即使在印度尼西亞偏遠的珊瑚礁中,他也“對塑膠袋沖刷而過的密度感到震驚”。
1月26日科學雜誌上詳細介紹的這項新研究,提供了關於所有塑膠如何影響珊瑚礁的機制的硬資料和新的理解。康奈爾大學的博士後研究員蘭姆和她的同事發現,在東南亞周圍的珊瑚礁上存在塑膠的地方——那裡是世界上一半以上珊瑚礁的所在地——看到一種主要的珊瑚殺手疾病的可能性從4%上升到89%。考慮到研究小組估計從緬甸到澳大利亞的珊瑚礁上纏繞著110億件塑膠,塑膠可能會嚴重影響珊瑚礁的健康,這些珊瑚礁不僅是海洋生物多樣性的關鍵,也是該地區許多經濟體的關鍵。
珊瑚如何因與袋子、水瓶和漁線的接觸而患病仍然是研究人員正在探索的事情,但他們有一些懷疑。一方面,導致一些最常見和致命疾病的病原體可能搭乘塑膠碎片的“順風車”。塑膠在與珊瑚摩擦時也會損壞珊瑚的脆弱表面,引入細菌並迫使珊瑚消耗能量用於免疫反應,因為它試圖自我修復。塑膠還會扼殺珊瑚,覆蓋表面並阻擋陽光和氧氣,從而創造出有助於多種細菌繁殖的條件。其中包括那些導致黑帶病(其中感染的黑帶侵蝕珊瑚組織)的細菌。
某些型別的珊瑚,特別是鹿角珊瑚和其他具有容易鉤住碎屑的精緻分支的珊瑚,更可能被纏住。珊瑚礁生態學家休斯說,這對珊瑚礁生態學家來說是一個主要問題,因為這些珊瑚與“角落和縫隙”促進了珊瑚礁生態系統的爆炸性多樣性,休斯也沒有參與這項新研究。這些型別的珊瑚作為魚類苗圃尤其重要。
該團隊報告說,各種被稱為塊狀珊瑚的巨型珊瑚不太可能與塑膠接觸,但如果它們接觸到塑膠,患病的可能性幾乎是原來的兩倍。伊金說,這一發現更加令人擔憂,因為“這些珊瑚是白化事件的倖存者”。“現在你又有了針對這些珊瑚的東西。”
但是,塑膠只是眾多威脅之一:來自肥料的營養汙染、海洋酸化和過度捕撈,以及穩步升高的海洋溫度,這些溫度會驅動白化——珊瑚由此失去為其提供食物和能量的共生藻類的過程。後兩者仍然是大多數珊瑚礁研究人員的主要擔憂。“塑膠對珊瑚礁不利,但它比白化的重要性低一個數量級,”休斯說。
最近,一場為期三年的全球白化事件襲擊了世界75%的珊瑚礁。休斯指出,即使是受到相對良好保護的大堡礁,也在短短八個月內損失了30%的珊瑚。休斯領導的一項科學研究在本月早些時候發表,研究表明,隨著海洋變暖,白化事件之間的時間也在縮短,使珊瑚恢復的時間更少。“在您開始考慮還可以做些什麼來抵消正在造成的損害之前,所有這些聽起來都很黯淡,”新研究的合著者、環境防衛基金首席海洋科學家道格拉斯·雷德說。由於解決氣候變化的全球努力進展緩慢,雷德和其他幾位珊瑚專家表示,管理漁業可能是解決珊瑚礁健康的最直接有效的方法,因為魚類種群似乎在捕撈壓力減輕時會很快反彈。環境防衛基金目前正在貝里斯與其政府以及依賴捕魚的當地社群合作,管理中美洲珊瑚礁沿線的魚類種群。
控制塑膠流入海洋也可能減輕珊瑚礁的負擔,例如,使從白化事件中恢復過來的難度降低。斯克裡普斯海洋研究所的珊瑚礁生物學家大衛·克萊恩將其比作吸菸、飲酒和睡眠不足的人:這些因素中的任何一個都會增加患病風險,而減輕其中任何一個因素都會降低這種風險。*
海洋保護協會“無垃圾海洋”專案主任尼古拉斯·馬洛斯說,減少塑膠汙染的努力已經比解決氣候變化的努力進展快得多。部分原因是成堆的色彩鮮豔、看起來不自然的塑膠垃圾更加可見和直觀。例如,世界各地的一些政府已經對塑膠袋實行了禁令或附加費,主要的跨國公司正在尋求減少其供應鏈和包裝中的塑膠量,馬洛斯說。他對東南亞國家存在應對該問題的政治意願感到樂觀,這些國家的珊瑚礁受到的打擊最嚴重。印度尼西亞剛剛宣佈旅遊業依賴的巴厘島海灘進入“垃圾緊急狀態”,並制定了國家海洋塑膠垃圾行動計劃,以減少其排入海洋的廢物量。
當然,這並沒有解決已經存在於海洋中的塑膠問題,這些塑膠正在緩慢降解成微小的顆粒。它們對珊瑚和海洋生物的影響才剛剛開始被探索。但是,即使科學家們仍然想回答這些問題和其他問題,休斯說,這項研究現在清楚地表明瞭一件事:“我們能不能停止向海洋傾倒塑膠?”
*編者注(2018年1月31日):此句在釋出後經過編輯,以糾正對大衛·克萊恩的錯誤識別。
