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文章来源：海洋与湿地
年6月5日是第50个世界环境日（WorldEnvironmentDay），口号是“减塑捡塑”（BeatPlasticPollution）。自联合国大会于年设立世界环境日，次年6月5日首次举行庆祝活动以来，半个世纪已经过去了。近日，史密森尼环境研究中心（SERC）和夏威夷大学（UH）领导的一组研究人员在《自然生态与进化》上发文指出：他们检查的70%以上的塑料碎片上，在北太平洋东部亚热带环流发现了代表不同分类群和生活史特征的沿海物种。
（年，TheOceanCleanup组织考察期间在北太平洋亚热带Gyre收集的漂浮塑料示例。图源：TheOceanCleanup）
研究发现，公海上出现了各种各样的沿海物种，它们在公海生存和繁殖，对其漂浮群落的组成有很大贡献。对北太平洋东部副热带Gyre漂流塑料碎片带的分析显示，有37个沿海无脊椎动物分类群，主要来自西太平洋，比远洋分类群的丰富度高出三倍。海岸分类群，包括不同的分类群和生活史特征，出现在70.5%的塑料碎片带上。大多数沿海分类种群要么直接发育，要么无性繁殖，这可能有助于在塑料带长期存活。研究结果表明，历史上缺乏可用的基质限制了沿海物种在公海的定居，而不是之前假设的生理或生态限制。现在看来，沿海物种作为新远洋群落的重要组成部分，在广阔不断扩大的塑料碎片海洋中生存下来。
这一发现表明，由于亚热带环流中积累的漂浮塑料污染，数百万年来建立的海洋生态系统之间过去的生物地理边界正在迅速变化。
自19世纪以来，漂浮生物与漂浮碎片的结合，一直是海洋物种扩散传播的一种推断模式。然而，关于漂浮碎片在沿海海洋物种长期跨洋漂流中所起作用的经验证据是有限的。通过公海漂流传播沿海物种的重要性可能在很大程度上取决于漂流材料的性质。“天然筏”由漂浮的植被或浮石（火山爆发时形成的漂浮岩石）组成。天然漂浮物质的寿命相对较短，在海上会在几个月或几年内分解，变得积水和下沉，或者被生物降解或被海洋动物消耗。
人为物质也起着“海洋筏”的作用。短暂的人为物质，如木材、玻璃和金属，是由天然物质制成的，可能不会在海上持续。然而，持久的塑料材料可能存活更长时间，尽管降解率因聚合物类型、栖息地和环境条件而异。漂浮塑料材料，如浮标和浮子，是为在恶劣的海洋环境中持续使用而建造的，本质上比天然材料更耐用、浮力更大，使漂浮塑料成为长距离和长期扩散的最佳“筏”。
对于沿海生物来说，在“筏”上进行跨洋扩散是一项高风险、低概率的工作，因此海洋通常是物种分布的主要扩散屏障和生物地理边界。洋流中夹带的生物污垢物质会导致几种不同的场景：（1）在海上沉没；（2）暴露在不适宜居住的条件下导致死亡；（3）在洋流或环流中漂流；（4）在不适宜的环境中降落；或（5）在适宜居住的岛屿或大陆环境中降落。在场景2和场景3中，可能会发生对生物淤积物的海上捕食。到目前为止，情景5被认为是唯一成功的海上漂流结果。
年3月，由于东日本大海啸，数百万物体被卷进北太平洋，这就是一个罕见事件的例子。年，海啸残骸和活的日本物种开始在北美和夏威夷群岛冲上岸。到年，至少有10万件海啸残骸落在北美。年至年间，种现存的日本沿海物种主要借助塑料碎片（聚乙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯和玻璃纤维）登陆北美和夏威夷。这一前所未有的事件证实了沿海物种可以在公海生存至少六年。
在这项研究中，FloatingOceanEcosystem团队分析了海洋清理组织（TheOceanCleanup）于年和年在北太平洋亚热带环流探险期间收集的个塑料样本，该地区占据了北太平洋的大部分地区。
（生活在北太平洋亚热带Gyre收集的漂浮塑料上的沿海足状水螅和公海鹅颈藤壶。图源：TheOceanCleanup和SmithsonianInstitution）
研究结果表明，沿海生物现在能够在开阔的海洋中繁殖、生长和持久生存，创造了一个以前不存在的新群落，由巨大而不断扩大的塑料碎片海洋维持。这是阻碍沿海无脊椎动物分布和扩散的一个范式转变。虽然科学家们已经知道包括一些沿海物种在内的生物在海洋塑料碎片中定居，但直到现在，尚不知道已经建立的沿海分类群可以在公海中生存。这些发现确定了人类对海洋造成的新影响，记录了以前不了解的规模和潜在后果。
夏威夷群岛东北部毗邻北太平洋垃圾带。从这片土地上脱落的碎片构成了抵达夏威夷海滩和珊瑚礁的大部分塑料碎片。过去，这些岛屿脆弱的海洋生态系统受到与亚洲和北美沿海社区相距甚远的保护。夏威夷附近北太平洋亚热带环流持续存在的沿海物种改变了游戏规则，这表明这些岛屿被入侵物种定殖的风险越来越大。
该研究强调了对快速变化的公海生态系统的巨大知识差距和仍然有限的理解。这突出表明需要大幅加强公海观测系统，包括生物、物理和海洋塑料碎片测量。
编译：Daisy审核：Victoria
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