微塑料可能會影響北極海冰的形成和融化方式

微塑料可能會影響北極海冰的形成和融化方式 波羅的海的浮冰形成,那裡的塑料濃度與北極相似。 將微塑料混入海冰會影響冰吸收或反射太陽能的能力。 SHUTTERSTOCK

海洋中的塑料污染已經成為一個重要的社會問題,因為塑料是 全球海洋和海灘中最常見和持久的污染物。 在通常的想像中,塑料廢料通常與漂流在海洋中的瓶子,在海灘上漂洗漁具或海龜誤認為水母和進食的塑料袋有關。

但是那些較大的顆粒只是冰山一角。 較小的顆粒也是問題的重要部分。 小於五毫米的塑料顆粒稱為微塑料。 它們可能來自故意的設計(例如清潔劑或個人護理產品),紡織品上較大的塑料或超細纖維碎片的分解。

微塑料對環境的影響人體健康仍在研究中.

微塑料可能會影響北極海冰的形成和融化方式 微塑料是尺寸小於米粒大小的塑料小塊。 它們通過污染周圍環境並進入食物鏈來影響生態系統。 SHUTTERSTOCK

北極影響

如果人們認為北極環境不受人類丟棄到海洋中的影響,那就錯了。 這些微粒在北冰洋的原始水域中受到沉默的威脅,因為它們 與洋流一起漂移很長一段距離.

由於淡水投入增加以及運輸量和資源開發活動的加劇,預計北極地區的微塑料濃度會迅速增加。 鑑於 北極海洋生態系統異常脆弱,迫切需要評估北極地區微塑料的分佈,途徑和命運。

在最近發表於 海洋污染公告,我們研究了是否以及如何將微塑料摻入海冰結構中。 海冰中的微塑料可能會影響入射太陽輻射的吸收。 這影響了海冰反照率-冰如何反射太陽能-其中之一 在調節海洋與大氣之間的熱交換方面,海冰的主要特性.

測量反照率

海冰反照率的變化將對海冰生長和融化的年度週期產生重大影響。 為了檢驗我們的假設,我們在[曼尼托巴大學海冰環境研究設施],是一個我們可以種植海冰的室外游泳池。

使用鍍鋅鋁管作為框架,棉床單作為牆壁,製作了兩套尺寸為1立方米的12縮影。 第一組用於測量光照水平,而第二組用於收集海冰樣本。 我們手動添加了微塑料顆粒,以監測它們在海冰生長過程中的摻入情況。 我們使用了四種不同的濃度:對照(未添加顆粒),低,中和高濃度(每升分別約為120,380和1,200顆粒)。

微塑料可能會影響北極海冰的形成和融化方式 在受控環境中研究了不同水平的微塑料。 作者提供

當冰凍時,我們使用了一種叫做尼羅紅的染料跟隨微塑料。 在熒光燈下,染料使微塑料發光,使我們能夠了解海冰如何在其結構內濃縮微塑料,以及如何將其融化。 顆粒保留在冰基質中.

由於顆粒的浮力和冰晶的快速形成,我們在海冰表面發現了高濃度的顆粒,當冰聚結成堅固的冰層時便將其捕獲。 儘管微塑料不會影響海冰的生長速度,但響應於中等和高濃度的微塑料微觀世界,海冰反照率會發生明顯變化。

為了確定我們的觀測結果對現實世界的影響,我們還測量了從博特尼亞灣(波羅的海)採集的各種海冰樣品中的微量塑料濃度。 我們觀察到的微塑性濃度與北冰洋相似(每升8至41顆粒),但遠低於我們的微觀實驗中的濃度。 在這些濃度下,我們預計微塑料的摻入不會對海冰反照率產生任何影響。

對於較高的微塑性濃度區域,或者如果微塑性濃度增加,我們預計海冰特性可能會發生變化。 這些變化將最明顯地影響反照率,但也影響海冰中發生的光化學和光生物學過程,例如光的可利用性。 藻類生活在冰蓋的底部,對北極的食物網有潛在的影響。

關於作者

研究員Nicolas-Xavier Geilfus, 馬尼托巴大學

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