【微塑料是什么】常见而持久的微塑料是什么 为什么它会对北极海冰造成威胁?

2021-05-06 - 微塑料

尽管,它们只占到了人类所丢弃废物总体量的10%左右,但却占据了海岸线堆积碎屑的更大比例。从鸟类和鱼类的肚子,到漂浮大量塑料垃圾的小岛,不管是湖泊还是海洋,微塑料的身影都有据可查且无处不在。对于此类多孔固体物质单位质量所拥有的面积大小,科学家们将其定义为“比表面积”,所以,体积越小的微塑料颗粒拥有更大的比表面积,并具有更强的吸附污染物的能力。

微塑料是什么

比如,已大量存在于环境中的持久性有机污染物,它们与微塑料的相遇会形成有机污染球体,而充当了污染物坐骑一般的微塑料,就在大自然的环境中四处游荡。

微塑料污染对北极海冰造成威胁

如果你以为那些被丢弃到海洋中的微塑料垃圾,并不会对遥远的北极环境造成任何影响,那么,这个认知就大错特错了。这些微小的塑料污染物,并不会一直呆在被丢弃的海域里,而是随着洋流漂移很长的时间和距离,这样的过程会给北冰洋的原始水域带来威胁。随着淡水投入增加、以及资源开发活动和运输量的加剧,科学家们预计,微塑料垃圾的浓度会在北极地区迅速增加。

微塑料是什么

众所周知,北极海洋的生态系统本身就非常脆弱,因此,关于微塑料在北极地区的积累途径和分布评估,是研究人员们当下最急于完成的事儿。然后,科学家们对微塑料是否可以渗入到北极的海冰结构中,以及它们的渗入方式会是怎样的进行了研究。

并最终得出这样的结论:入射到海洋中的太阳辐射,可能会因为微塑料的存在而影响原本的吸收率,从而导致海冰的反照率发生变化。而海冰反射太阳能,正是海冰的关键特性之一,它可以调节大气和海洋之间的热交换过程。

海冰热力学中的反照率代表了什么

尽管,有时可能会涉及到电磁光谱的某些红外区域,但在一般情况下,反照率主要还是适用于可见光。比如,在天气炎热的夏季,当我们光着脚底走在柏油马路上,便可以最直观的感受到反照率的含义。因为,这样的道路会比混泥土制成的道路具有更低的反照率,黑色的表面可以促使更多的能量被吸收,以及更少的能量被反射。

而在海冰热力学中,虽然海冰的反照率要比其他的地球表面高出许多,但被吸收的太阳能在加热表面之后,也可能会使海冰的表面发生融化。

海洋的典型反照率值一般是在0.06左右,而海冰的反照率则会在0.5到0.7之间波动,也就是说,海洋反射进入的太阳辐射只有6%,海冰反射进入的太阳能量则达到了50%到70%,正是因为海冰吸收的太阳能更少,因而才保持了表面的凉爽状态。

而雪则具有比海冰更高的反照率,那些被雪覆盖的厚海冰甚至反射了90%的入射太阳辐射,这让海冰得到了很好的隔离,保持低温的它们可以在夏季延迟冰的融化。但随着积雪融化,其表面的反照率会降低至75%左右,于是导致了海冰的融化速度变得更快。

测量反照率可揭示海冰的哪些信息

或许你有所不知,海冰的生长和融化也具有年度周期,而海冰反照率值的变化将对这些周期产生重要影响。科学家们对海冰进行了2组微观研究,以验证既定的假设理论是否正确:第一组用于测量光照水平,第二组用于收集海冰样本。

在研究人员手动添加了微塑料颗粒之后,检测到了它们在海冰生长过程中所造成的影响。为了试验结果的准确性,在该过程中添加的微塑料浓度并不相同,它们分别是用于对照的0添加颗粒浓度、120个的低浓度颗粒、380个的中浓度颗粒,,以及1200个的高浓度颗粒。

科学家们使用的微塑料跟踪方式,是在冰冻的时候添加一种被称为尼罗红的燃料,因为在荧光灯下,它可以使我们添加进去的微塑料发出特有的光亮。研究人员就是通过这样的方式,观察微塑料如何在海冰的结构中浓缩,即添加进去的微塑料颗粒如何被保留在冰基层中。

从观察结果来看,虽然海冰的生长速度并不会受到微塑料的影响,但在具有中浓度和高浓度的微塑料的微观海冰世界里,我们观察到的海冰反照率发生了较为明显的变化。简而言之,对于微塑料浓度较高的区域、或是那些面临微塑料浓度增加的区域,科学家们认为海冰的特性很可能会因此而发生变化,而这样的变化则会进一步导致海冰的反照率、光化学,以及光生物过程受到影响。

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