微塑膠讓海洋變色!

過去二十年來,夏威夷與加州之間的北太平洋海域,在藍光與綠光波段持續變亮。挪威研究人員指出,海水中累積的微小塑膠顆粒,可能是造成這種變化的原因之一。這項研究於11月5日發表於《Communications Earth & Environment》,分析了2002年至2022年間的三組衛星資料。三組資料都顯示,大太平洋垃圾帶內部及附近海域的藍光與綠光波段出現統計上顯著的增亮,兩者共同使海水呈現青藍色(cyan)。

研究作者為挪威卑爾根大學的 Shea Cheatham、Daniel Koestner 與 Børge Hamre。他們表示,衛星觀測到的光學特徵,與懸浮微塑膠應會產生的光學訊號相符;但他們也強調,單憑衛星資料尚無法證明微塑膠就是成因。

衛星資料中的訊號

研究團隊使用三組海洋顏色資料:NASA Aqua 衛星的 MODIS 影像、歐洲的 Ocean Colour Climate Change Initiative 資料,以及 Copernicus-GlobColour。青藍色區域在北緯30度至40度之間最為明顯,大致對應微塑膠預期聚集的海域。在某些區域,藍光波段的亮度增加約10%,綠光波段則增加2%至4%。

研究作者 Cheatham 向 ScienceAlert 表示:「微塑膠的光學特徵之所以有趣,是因為它們在可見光範圍內幾乎不吸收光,卻是強烈的散射體。」

研究人員也模擬了光線如何從海水中反射。當模型只納入自然因素時,青藍色模式只出現在3%的增亮案例中;一旦加入微塑膠,比例便升至13%,是原本的四倍以上。在模型中,每立方公尺海水約含5毫克的微塑膠,就足以造成衛星可偵測到的變化。

限制與下一步

三組衛星資料並未在所有區域都一致。作者指出,這可能與 MODIS 感測器已知的漂移,以及各資料產品對大氣校正方式的不同有關。自然變化也可能造成類似的青藍色現象,但前提是懸浮顆粒與溶解性有機物大幅減少,且浮游植物轉向較小的種類。作者並未排除生態系受擾動也是成因之一,或至少是共同因素。

Cheatham 向 CNN 表示,仍需更多研究,才能證明衛星資料中看到的顏色「直接且完全由塑膠造成」。下一步是前往垃圾帶現場進行直接測量,但這既困難又昂貴。若因果關係獲得證實,作者認為衛星海洋顏色觀測,或可成為從太空追蹤微塑膠累積情況的工具。

Cheatham 向《Scientific American》表示:「我們距離確切證明微塑膠是造成我們所見顏色變化的原因,還差一步。我們必須實際到那裡驗證。」

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