

南海北部深海塑料垃圾分布與搬運(yùn)機(jī)制研究獲得突破
文章來源:深海地質(zhì)與地球化學(xué)研究室 | 發(fā)布時(shí)間:2021-02-08 | 【打印】 【關(guān)閉】
2021年1月26日,國際著名地學(xué)雜志《Geology》在線發(fā)表同濟(jì)大學(xué)鐘廣法教授與深海所彭曉彤研究員的合作研究論文:“Transport and accumulation of plastic litter in submarine canyons—The role of gravity flows”。該文報(bào)道了過去3年通過“深海勇士”號載人深潛考察在西沙北海底峽谷所獲得的關(guān)于深海底棲大塑料垃圾(macro-plastics)分布與搬運(yùn)機(jī)制方面的新發(fā)現(xiàn)。
此項(xiàng)研究具有以下三方面的意義:(1)底棲塑料垃圾占海洋塑料垃圾的70%以上,是海洋污染物的主要來源,但其在海底的搬運(yùn)和擴(kuò)散機(jī)制并不清楚。前人提出了內(nèi)潮、濁流等多種假說,但確切的證據(jù)仍很缺乏。本文通過載人深潛考察獲得的關(guān)于底棲塑料垃圾的分布樣式及其變化,為深海塑料垃圾的重力流搬運(yùn)假說提供了重要證據(jù)。(2)深海底流活動(dòng)不易觀測,大塑料垃圾作為一種特殊的人造沉積物,具有天然沉積物所不具備的特點(diǎn),如鮮艷的顏色、特殊的形狀、較大的粒徑(數(shù)十厘米甚至更大)和較低的密度,因此可以作為一種潛在的示蹤劑,用于重建或追溯現(xiàn)代深海底流活動(dòng)。(3)本文所發(fā)現(xiàn)的可以用流體動(dòng)力學(xué)加以合理解釋的深海底棲塑料垃圾的非均勻、聚集式分布特點(diǎn),為未來監(jiān)測乃至清理深海大塑料垃圾提供了可能。

(A)南海西北部海底地形、海流分布及西沙北海底峽谷位置示意圖(底圖據(jù)廣州海洋地質(zhì)調(diào)查局,2015)
(B)西沙北海底峽谷水深等值線圖,示深潛路徑分布
(C)海底沉積物柱狀樣粒度分析結(jié)果

(A-B)多波束地形圖,示塑料垃圾堆在沖坑1(A)和沖坑2(B)中的分布。(C-M)典型塑料垃圾堆的深潛照片:(C)沖坑1垃圾堆20,bg為位于該垃圾堆下游翼的一大袋垃圾;(D)C中垃圾堆特寫,顯示大袋垃圾上游呈疊瓦狀分布的片狀塑料垃圾;(E-F)沖坑1中塑料與角礫的混合堆積,解釋為碎屑流沉積;(G-H)最大垃圾堆(沖坑2垃圾堆17)中段特寫,黃色圈出部分為高達(dá)5-6米高的樹形大垃圾集合體;(I-L)2019年和2020年潛次拍攝到的同一垃圾堆(沖坑2垃圾堆15)的形狀和垃圾組份的變化;bo為4-5米高的大漂礫,垃圾堆位于該漂礫上游側(cè);(K)沖坑2垃圾堆37,位于地形突起(to)上游側(cè);
(L-M)沖坑2最大垃圾堆17下游段。白色箭頭代表推測的流體流動(dòng)方向。垃圾堆位置見圖2A-B。

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