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 尿布、棉簽、瓶子和包裝紙，正在造成大面積的破壞。（圖片來源：Science）

撰文 | 祝葉華（清華大學環境科學與工程博士）

幾千年來人類一直存在于地球上，近100年左右，塑料進入人類生活。塑料袋、保鮮膜、牙膏、杯子等塑料制品在生活中隨處可見，這種聚合物的誕生給人類生活帶來了極大的便利。不過，隨之而來的垃圾也悄無聲息的堆積匯聚起來。據美國環境保護署統計，全世界每年使用的塑料袋多達1萬億個，而回收的塑料袋還不到5%，每隔11年，塑料的生產量就會翻倍[1]。

塑料垃圾一部分被填埋，另外一部分則是進入海洋。據估算，每年進入海洋的塑料垃圾有數百萬噸，沒有人準確知道這些塑料垃圾的確切位置，所以目前全球海域塑料污染的位置和形式仍是個迷。

但科學家在進行深海探測時，總是會在意想不到的角落發現塑料污染的蹤跡，它們有時會搶先一步到達人類無法抵達的海域。例如，潛水探測器進行深海探測時，在太平洋最深的部分——馬里亞納海溝的斜坡上發現了塑料袋，這一海域探險家尚未抵達，塑料已經搶先宣示主權。遙遠深邃的角落中，塑料的存在超乎人類想象。

塑料制品已經被證明是微生物的理想寄居場所。塑料污染對海洋生態系統的危害越來越受到人們的重視，它們對覓食的海洋動物構成了極大的威脅，其中包括許多鳥類、海龜、魚類、海洋哺乳動物和無脊椎動物。在最新的一項研究中，科學家們發現，繼海洋變暖后，塑料已成為危及珊瑚礁生存的最大威脅之一。科學家指出，塑料對珊瑚的危害不容小覷：他們估算出，整個亞太地區的珊瑚礁中，約有111億個塑料物品存在，有1/3的珊瑚礁被塑料垃圾所覆蓋。在接下來的7年里，這個數字可能會增加40%。當珊瑚與塑料接觸之后，其患病風險從4%上升至89%，即在與塑料接觸的過程中，珊瑚受到疾病侵襲的可能性要高出20倍[2]。

珊瑚礁面臨的新威脅

海洋塑料污染是全球性問題，作為塑料污染中不可忽視的一員，微塑料對海洋生物的健康產生負面影響的報道也逐年增多。微塑料是一種直徑小于5毫米的微型塑料，40多年前開始在海洋中積累，是目前海洋生態系統中普遍存在的污染物，特別是在近海的珊瑚礁生態系統中，微塑料是最常見的存在。

一項對150個珊瑚礁的調查發現，塑料是一種常見的污染物。圖片來源：Science

2018年1月發表在《科學》（Science）上的一項研究進一步揭示，作為微生物快速滋生的“溫床”，海洋塑料垃圾的增多會大大增加珊瑚患病的風險。他們研究了澳大利亞、印度尼西亞、泰國等地區的159個珊瑚礁，排查了12.5萬個珊瑚的組織損傷和病灶，得出的結果出人意料：當珊瑚與塑料接觸之后，其患病風險從4%增加至89%，即在與塑料接觸的過程中，珊瑚受到疾病侵襲的可能性要高出20倍。研究人員據此估計，在全球海域中極具破壞力性的珊瑚“白色綜合癥”或許與此有某種關聯[2]。

塑料如何讓珊瑚“生病”？科學家有了初步的推斷：

塑料進入海洋后，細菌會搭乘便車，隨塑料一起進入珊瑚生態系統。塑料的侵入，破壞了珊瑚的表面系統，經過一番開鑿鉆洞后，塑料將細菌帶入珊瑚體內，細菌的長驅直入，讓塑料患病，而細菌數量的不斷增加，也加重了珊瑚的病情。為了抵御外敵入侵，珊瑚在試圖自我修復之時，就會將寶貴的能量彈藥消耗在免疫反應而非自身生長發育上，最終耗盡心血而死。

另一方面，珊瑚有時會被塑料薄膜覆蓋，陽光和空氣被阻斷，這給細菌的生長提供了更為便利的條件。珊瑚通過在其組織中生存的共生藻類從光合作用中獲得能量，共生藻離開或死亡，珊瑚就會變白，最終會因為失去營養供應而死。所以，能否接受充足的陽光直接關系到珊瑚的存亡。更加值得一提的是，在某種特殊類型的珊瑚中，如鹿角和擁有其他復雜枝條的珊瑚，它們的“角和裂縫”是珊瑚礁生態系統多樣性的保障，但與塑料接觸后，這些關鍵部分可能會被塑料纏裹起來，威脅珊瑚礁生態系統多樣性。所以說，塑料碎片通過光的剝奪、毒素釋放和缺氧的方式突擊珊瑚，給病原體一個入侵的立足點。

“研究表明，塑料污染正在殺死珊瑚”，該研究的通信作者、康奈爾大學C. Drew Harvell教授說。“我們的目標是減少對死亡的測量，更多地關注于尋找解決方案。雖然我們不能阻止全球變暖對珊瑚健康的巨大影響，但這項新工作應該推動減少塑料污染的政策的制定，在一定程度上保護珊瑚免收塑料的侵害。”

文章中也指出，不同地區或海域的塑料覆蓋程度大不相同。例如，在澳大利亞，每100平方米有0.4件塑料產品，而在印度尼西亞，每100平方米則有25.6件塑料產品。所以，科學家建議，各地應針當地海域受污染的程度，有針對性的制定應對策略。

喜食塑料，珊瑚走上不歸路

科學家們早就知道，漂浮的塑料碎片外形可能看起來像獵物，所以海洋動物容易誤食塑料垃圾。近期，杜克大學一項關于珊瑚攝入塑料的研究表明，塑料對海洋生物的潛在有害行為可能還有另外一個原因：氣味誘惑。

以海鳥為例，它們主要依賴嗅覺來尋找食物。“二甲基硫醚”（DMS）是這些靠味覺覓食鳥類的美食信號。一般而言，在海洋浮游植物作用下，二甲基硫醚構成了海洋的特殊氣味，多數以磷蝦等小型浮游甲殼動物為食的鳥類，憑借DMS的氣味就可以覓到美食。不過海洋“納入”塑料垃圾后，因浮游植物會附著在塑料表面，所以它們同樣可以散發出DMS的氣味。在“亂花漸欲迷人眼”的味道辨別中，許多海鳥就陷入了塑料垃圾的氣味陷阱，誤將塑料垃圾當食物，進而斷送性命[4]。

白色的塑料薄膜被珊瑚蟲所吞噬。（圖片來源：Duke University）

有視覺器官的動物尚且會被味道迷惑，那沒有眼睛只能靠嗅覺和觸覺來辨別食物的珊瑚，被塑料的美味吸引就更加不足為奇了。在近幾年的研究中，科學家發現，珊瑚的食物清單中又多了塑料這一食物。

2015年，澳大利亞研究人員在研究大堡礁的珊瑚礁時，發現少量的聚苯乙烯和聚乙烯等微塑料存在于珊瑚的消化組織中，這里的珊瑚居然以塑料為食，不禁讓人擔心微塑料的存在可能會阻礙珊瑚消化正常食物的能力[3]。

2017年11月，北卡羅來納和杜克大學的研究人員在Marine Pollution Bulletin上發表研究結果稱，工廠生產出的塑料可能含有數百種化學添加劑，這些化學添加劑中的一種或者多種可能會增加珊瑚的食欲，起到喂食興奮劑的作用。參與主持這一項目的杜克大學海洋機器人和遙感中心的地理信息系統分析師Alexander C. Seymour說：“這些化學物質中的任何一種都可以作為一種興奮劑，使塑料對珊瑚有吸引力。”[5]

塑料在很大程度上無法消化，會導致腸道堵塞，產生一種虛假的飽腹感，減少食用它的動物的能量儲備。在這項研究中，約8%的珊瑚蟲體內的塑料在24小時后仍然被困在腸道內。這對于珊瑚來說是潛在的威脅，因為虛假的飽腹感，可能會誘騙珊瑚生生的餓死自己。研究人員需要依靠進一步的實驗來確定這些讓塑料聞起來有進食沖動的興奮劑，并確定同樣的化學物質是否能起到給其它海洋物種喂食興奮劑的作用。最終，他們想篩選出這些添加劑，在后續的塑料生產過程中規避它們，力圖讓塑料難聞一些，這樣對珊瑚的傷害也許就會小一些。

水溫的季節性變化和人類活動造成的全球變暖，讓珊瑚礁很容易受到海水的漂白影響。漂白的珊瑚患病風險急劇上升，除此之外，海洋酸化、過渡捕撈以及其它有機物的污染（如水體中的防曬霜），都會讓珊瑚失去其賴以生存的共生海藻，食物供給鏈被切斷，珊瑚的生存會面臨著極大的威脅。而塑料垃圾的存在，會讓事情變得更糟[6]。

減少塑料污染并不足以一舉拯救珊瑚，但可以幫助緩解珊瑚面臨的威脅，尤其在塑料污染比較嚴重的海域，或許可以成為拯救珊瑚的重要手段。

參考文獻：

[1]https://newatlas.com/plastic-ocean-cleanup/50277/.

[2] Joleah B. Lamb, Bette L. Willis, Evan A. Fiorenza,et al. Plastic waste associated with disease on coral reefs[J]. Science, 2018,359(6374): 460-462.

[3] N. M. Hall, K. L. E. Berry, L. Rintoul,M. O. Hoogenboom. Microplastic ingestion by scleractinian corals. Marine Biology, 2015; 162 (3): 725 DOI: 10.1007/s00227-015-2619-7.

[4] Sea birds eta plastic waste due to delicious smell. http://www.newsweek.com/sea-birds-eat-plastic-waste-pcean-algae-smell-519554.

[5] Austin S. Allen, Alexander C. Seymour,Daniel Rittschof. Chemoreception drives plastic consumption in a hard coral.Marine Pollution Bulletin, 2017; 124 (1): 198 DOI:10.1016/j.marpolbul.2017.07.030.

[6] https://www.npr.org/sections/thetwo-way/2018/01/25/580227045/plastic-pollution-is-killing-coral-reefs-4-year-study-finds.