垃圾的海洋:海底垃圾填埋场

垃圾到海底的漫长旅程

墨西拿海峡，一座潜艇桥从意大利半岛分开了西西里岛，是全球海洋凋落物密度最大的地区 - 在某些零件中每平方公里超过一百万物体 - 正如在发布的新审查文件中报道杂志环境研究快报。

未来三十年,海洋垃圾的体积可能会超过三十亿吨(Mt),引用的研究中,其相应的作者专家Miquel运河,从巴塞罗那大学地球科学学院和Georg汉克欧洲委员会联合研究中心(JRC),在那里科学家进行研究以提供独立的科学建议和支持欧盟政策。

这篇论文由巴塞罗那大学领导，收集了2018年5月召开的macrolitter科学会议的结果，该会议由欧盟委员会联合研究中心(JRC)和德国阿尔弗雷德·韦格纳研究所(AWI)推动。一个由来自世界各地的25名科学家组成的小组处理了诸如数据需求、方法、协调和进一步发展需求等问题。

该研究提供了关于躺在海底的人源材料的现有知识的合成，并通过方法来改善未来的研究，“突出需要了解垃圾发生，分配和数量，以便为适当的洞察力提供洞察力（政策）measures,” notes Georg Hanke, who adds that “the paper also shows the need to employ new methodologies — i.e. imaging approaches — to cover areas that had not been considered previously, and provides tools to enable quantitative assessments such as those under the EU Marine Strategy Framework Directive (MSFD).”

在其他签署国的文章是大学的专家本色麻布(葡萄牙),阿尔弗雷德韦格纳研究所(德国)、乌得勒支大学(荷兰),挪威海洋研究所(挪威),巴塞罗那公约秘书处的保护地中海,蒙特雷湾水族馆研究所(他,加利福尼亚,美国),全球变化研究所日本海洋地球科学和技术研究机构(JAMSTEC、日本),IFREMER(法国)和牛津大学(联合王国)等机构。

当垃圾到达人类之前

海底的海洋垃圾越来越多。尽管最大的海底垃圾热点——可能在深海——仍未被发现，但塑料已经在地球的最深处——太平洋的马里亚纳海沟——10900米深的地方被发现。专家警告说，在某些情况下，垃圾的浓度达到了大型垃圾填埋场的密度。

尽管科学的社区努力，“海洋和海洋海洋垃圾的程度尚不完全众所周知。受此问题最大影响的海域处于内陆和半封闭的海洋，沿海底部，海洋地区的大河口的影响，以及钓鱼活动高的地方，甚至远离土地，“迈克尔运河教授说UB海洋地球科学的综合研究小组。

运河强调说:“沿海国家的废物处理水平是决定性的:处理的越少——或者越缺乏——就会有越多的废物流入海洋，从而流入海底，这是一个特别影响第三世界国家的问题。”

垃圾到海底的漫长旅程

塑料、渔具、金属、玻璃、陶瓷、纺织品和纸张是海底垃圾多发地区最丰富的材料。地貌特征、海底地形和海底性质决定了垃圾在海底的分布。海洋动力学，也就是密集的水瀑、洋流和风暴等过程，使垃圾在海洋中的运输和扩散变得容易，从海岸到数千米深的深海平原。然而，这些因素并不是发生在所有的海洋生态系统中，它们也会随着时间和强度的变化而变化。

由于重力效应，轻微的废物通常沿着稠密水流流动的海洋区域，即海底峡谷和其他海底峡谷，以及流线集中的区域，例如附近的大型海底地形。最后，海洋动力学输送的物质在洼地和平静海域积累。

倾倒在海洋环境中的材料的性质也影响到它们在海底的分散和堆积。据估计，堆积在海床上的泥土中有62%是由塑料制成的，“塑料相对较轻，易于长距离运输。”另一方面，桶、缆绳或网等重物通常会留在最初掉落或缠绕的地方。

垃圾淹没了海洋生物

垃圾是对海洋生物多样性的新威胁。我们已经知道，有近700种海洋物种，其中17%在IUCN红色名录上，受到了这个问题的多种影响。由于鬼钓的存在，海底缠绕渔具几十年都可能造成严重的生态影响。通常由高强度聚合物制成的渔网的缓慢分解加剧了这类废物对海洋生态系统的有害影响。

其他人类活动，如挖泥、拖网捕鱼等，通过重新移动和分解海底垃圾，引发了二次扩散。此外，海床垃圾的集中很容易捕获其他物体，从而产生越来越大的垃圾堆积。废物可能增加基质的异质性，这可能有利于某些生物，这是自相矛盾的。一些与垃圾相关的外来生物化合物，如农药、除草剂、药品、重金属、放射性物质等，具有很强的抗降解性，危害海洋生物。然而，垃圾对广阔的深海栖息地的影响程度仍有待科学界去书写。

“在地中海，”Miquel Canals说，“海底海洋垃圾已经成为了一个严重的生态问题。在加泰罗尼亚海岸的一些地方，有大量的废物堆积。当出现强风暴时，比如2020年1月的格洛里亚，海浪会把这些垃圾扔到海滩上。该国的一些海滩简直是堆满了垃圾，由此可见沿海海床被乱丢到什么程度。在加泰罗尼亚外的一些海底峡谷中也有明显的垃圾浓度。”

深海机器人技术

海滩垃圾和漂浮垃圾可以通过简单、低成本的方法进行识别和监测。相比之下，海底垃圾的研究是一项技术挑战，其复杂性随所调查海洋区域的水深和偏远程度而增加。这项研究审查了可对海底废物进行物理取样和就地观察的两种方法。

新技术使世界范围内海底环境状况的研究工作取得了重大进展。尽管物理取样有局限性，但使用无人遥控飞行器(ROVs)对现场观测是至关重要的。诸如海底拖网等传统技术也有局限性，因为它们不能确定海底取样物体的精确位置。未来的方法应该致力于简化来自不同地方的科学数据的比较。它也应该更容易观察和取样，以产生一致的数据集，这是我们仍远未实现的，”运河说。

避免过量的废物产生照顾地球

关于海底垃圾的知识和数据是实施《海洋战略框架指令》(MSFD)和其他国际政策框架，包括全球协定所必需的。该出版物说明了关于海底宏观垃圾的研究如何能够为这些国际保护和养护框架提供信息，以确定防止海洋垃圾及其有害影响的努力和措施的优先次序。

作者警告需要促进特定政策，以尽量减少这种严重的环境问题。该研究还解决了关于从海底移除垃圾的辩论，这项管理选择应该安全有效。与此关系有关，联合研究中心（JRC）正在与海洋垃圾上的MSFD技术组织共同主持，提供信息交流和讨论平台，为MSFD实施提供商定的指导。

“海洋垃圾已经到达了海洋中最偏远的地方，甚至是我们人类最不常去(或从未去过)的地方，而且还没有科学测绘，”米奎尔·运河说。为了纠正一些不好的事情，我们必须攻击它的原因。而造成垃圾在海岸、海洋和全球各地堆积的原因，是环境中过量的废物产生和溢出，以及不良或不充分的管理实践。作为人类，我们很少或根本不关心防止垃圾到处堆积。”

参考:对海底宏观垃圾的探索:背景知识的评论,当前的方法和前景”Miquel运河,克里斯托弗·K (Pham,梅兰妮伯格曼,Lars Gutow Georg汉克,埃里克·范·Sebille Michela Angiolillo,琳恩Buhl-Mortensen, Alessando,克里斯托Ioakeimidis, Ulrike Kammann,和朗Lundsten,乔治•Papatheodorou Autun管事,安娜Sanchez-Vidal,马库斯·舒尔茨,马特奥芬奇,高市早千叶弗朗索瓦•Galgani Daniel Langenkamper Tiia穆勒,蒂姆•W Nattkemper Marta Ruiz桑娜Suikkanen,Lucy Woodall, Elias Fakiris, Maria Eugenia Molina Jack和Alessandra Giorgetti, 2021年1月19日，环境研究快报。
1748 - 9326 . DOI: 10.1088 / / abc6d4