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首次全球视图显示海洋微塑料季节变化和来源

 

 

来源:密歇根大学                                                                    发布时间:2021年6月10日

 

       密歇根大学(University of Michigan)的研究人员开发了一种新的方法,可以在全球范围内定位海洋微塑料,并随着时间的推移对它们进行跟踪,提供它们在何地进入水中、如何移动以及它们倾向于在哪里聚集的每日时间表。

       这种方法依赖于气旋全球导航卫星系统(CYGNSS),可以从一个位置提供全球视图或放大小区域,以获得微塑料释放的高分辨率图片。

       该技术是对当前跟踪方法的重大改进,目前的追踪方法主要依赖于浮游生物拖网渔船在捕捞浮游生物的同时捕捉到微塑料,而这项技术是对目前追踪方法的一个重大改进。虽然该项研究仍然处于早期阶段,但这项研究有望可以根本改变如何跟踪和管理塑料微粒污染的方式。

太平洋垃圾带的季节变化

       该研究小组发现,全球微塑料浓度往往因季节而异,在北半球夏季的几个月里,北大西洋和太平洋的浓度达到峰值。例如,6月和7月是太平洋垃圾带的高峰期,在那里会聚集大量微塑料。

       南半球的浓度在夏季1月和2月达到峰值。研究人员说,冬季塑料微粒的浓度往往较低,这可能是由于两种因素的综合作用,一是更强的洋流能打破塑料微粒的羽流,二是垂直混合的增加使它们进一步深入水面之下。

       数据还显示,长江河口的微塑料浓度出现了几次短暂的峰值——长期以来一直被怀疑是主要来源。

       研究人员制作了显示全球微塑料浓度的可视化图像。堆积的区域通常是由于当地盛行的水流和辐合区,太平洋是最极端的例子。来自主要河口的羽流值得注意,它们是海洋微塑料的来源,而不是微塑料易于积聚的地方。

       这些信息可以帮助清理微塑料的组织更有效地部署船只和其他资源。研究人员已经在与荷兰的一个清洁组织"海洋清洁"进行谈判,共同验证该小组的初步发现。单点释放数据可能对联合国教科文组织也有用,该组织赞助了一个特别工作组来寻找跟踪微塑料释放到世界水域的新方法。

飓风追踪卫星瞄准了塑料污染

       新开发的跟踪方法使用了CYGNSS的现有数据,CYGNSS是一个由8颗微卫星组成的系统,于2016年发射,用于监测大型风暴系统中心附近的天气,并支持对其危害严重程度的预测。

       这一过程的关键是海洋表面粗糙度,CYGNSS已经使用雷达来测量海洋表面粗糙度。这些测量数据主要用于计算飓风眼附近的风速,但研究小组想知道它们是否还有其他用途。

       研究小组一直在用雷达测量表面海洋表面粗糙度,并用它们来测量风速,该小组已经明确水中物质的存在会改变其对环境的反应。所以,研究人员想利用响应的变化来预测水中存在的物质。

       利用美国国家海洋和大气管理局(NOAA)的独立风速测量,该团队寻找海洋中似乎没有给定风速时那么粗糙的地方。然后,他们将这些区域与浮游生物拖网渔船的实际观察结果和预测微塑料迁移的洋流模型进行了匹配。他们发现光滑区域和微塑料区域之间有很高的相关性。

        海洋粗糙度的变化可能不是由微塑料直接引起的,而是由表面活性剂——一种降低液体表面张力的油性或皂状化合物——引起的。表面活性剂往往与海洋中的微塑料相伴而生,一方面是因为它们经常与微塑料一起释放,另一方面是因为一旦进入水中,它们以相似的方式移动和聚集。

       关于这项工作的论文" Towards the Detection and Imaging of Ocean Microplastics with a Spaceborne Radar "新发表在 IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing 上。

 

 

 

原文链接:Ocean microplastics: First global view shows seasonal changes and sources

编译:刘群