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塑膠污染不只魚類遭殃,海洋微生物停止光合作用恐減少氧氣供應

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塑膠污染不只魚類遭殃,海洋微生物停止光合作用恐減少氧氣供應

塑膠污染每年造成海洋生態系統經濟損失超過 130 億美元,而且到 2050 年海洋塑膠污染影響層面會擴及整個生態,問題只會越來越嚴重。現在科學家將研究重心放在海洋中的一種細菌,這種細菌行光合作用產生的氧氣,占人類呼吸氧氣的 10%,實驗室研究發現塑膠污染會影響這種細菌的光合作用能力,降低氧氣生產量。

塑膠污染會將各種化學添加劑釋入海洋環境中,但與動物攝入,或被塑膠碎片纏繞導致的威脅不同,這些溶濾產物對海洋生物造成的威脅相對較少受到關注,研究人員想了解這些化學物質對海洋中最微小生命的影響,即行光合作用的海洋細菌。


大多數不可生物降解的塑膠聚合物被認為是高度穩定和具生物惰性,然而,在大多數塑膠產品的製造過程中添加的各種化合物會隨後從塑膠中浸出,這些物質包括催化劑殘留物、聚合溶劑、增塑劑、金屬、染料、阻燃劑、紫外線穩定劑、抗氧化劑和抗菌劑等。


許多添加劑已在全球海洋和河口水域中檢測到,濃度範圍高達每升幾微克。許多塑膠也可以吸附疏水性有機化學物質,因此也可以運輸來自周圍環境的化合物。


澳洲麥格理大學(Macquarie University)研究員表示,做這項研究的目的是他們先前已發現塑膠釋出的化學物質,會干擾海洋中最豐富的光合細菌,稱為原綠球藻(Prochlorococcus)的生長、光合作用和氧氣產生。由於原綠球藻是全球初級生產和碳循環的重要貢獻者,現在研究人員想探討塑膠污染是否會對海洋中的這些微生物產生同樣影響。


原綠球藻是微小的綠色細菌,它是地球上最豐富的光合生物,這些微小的微生物對海洋食物網路至關重要,有助於碳循環,並被認為占全球氧氣總產量的 10%,等於每個人吸入每十次氧氣中就有一次是來自原綠球藻的作用。


研究小組將在海洋中不同深度發現的兩種原綠球藻菌株暴露在兩種常見塑膠製品中,一種是由高密度聚乙烯製成的灰色塑膠食品袋,和 PVCㄒ材料浸出的化學品中,結果發現接觸這些化學物質會破壞這些微生物的生長和功能,包括它們產生的氧氣量,以及改變大量的基因表現。


數據顯示,塑膠污染可能會產生廣泛的生態系統影響,超出已知對海鳥和海龜等大型生物的影響。研究人員認為,「如果我們真的想要了解塑膠污染對海洋環境的全面影響,並找到解決方法,我們需要考慮它對關鍵微生物群體的影響,包括光合微生物。」這項研究已發表在《通信生物學期刊》(Communications Biology)。



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