我是最近团队的一员发现人造污染物位于地球上最深、最偏远的地方之一——阿塔卡马海沟,该海沟深达太平洋 8,000 米(26,246 英尺)。
在如此偏远的地方存在多氯联苯(PCB),凸显了一个重要事实:地球上没有一个地方是不受污染的。
PCB 从 20 世纪 30 年代到 1970 年代大量生产,主要在北半球,用于电气设备、油漆、冷却剂和许多其他产品。
在 20 世纪 60 年代,很明显他们危害海洋生物,导致 20 世纪 70 年代中期几乎全球禁止使用它们。
然而,由于多氯联苯需要数十年的时间才能分解,因此它们可以长距离传播并扩散到远离最初使用地点的地方,并继续通过洋流、风和河流循环。
我们的学习事件发生在阿塔卡马海沟,该海沟沿着南美洲海岸长达近 6,000 公里(3,728 英里)。 它的最深处大约与喜马拉雅山的高度一样深。
我们从海沟内 2,500 米至 8,085 米不同深度的五个地点收集了沉积物。
我们将每个样品从表面沉积物到更深的泥层切成五层,并在所有样品中都发现了多氯联苯。
污染物粘附在死去的浮游生物上
在世界的那个地区,洋流将寒冷且营养丰富的海水带到地表,这意味着大量的浮游生物——海洋食物网底部的微小生物。
当浮游生物死亡时,它们的细胞会沉到底部,并携带多氯联苯等污染物。 但多氯联苯不能很好地溶解在水中,而是更喜欢与富含脂肪的组织和其他活的或死的生物体(例如浮游生物)结合。
由于海底沉积物含有大量死去的植物和动物的残余物,因此它是多氯联苯等污染物的重要汇。 20 世纪释放的 PCB 中约有 60%储存在深海沉积物中。
像阿塔卡马河这样的深沟就像一个漏斗,收集从水中掉下来的死去的植物和动物的碎片(科学家称之为“有机碳”)。
海沟里有很多生命,微生物会降解海底泥浆中的有机碳。
我们发现阿塔卡马海沟最深处的有机碳比较浅的地方退化得更多。 在最深处,沉积物中每克有机碳的 PCB 浓度也较高。
泥浆中的有机碳比多氯联苯更容易降解,多氯联苯会残留并积聚在沟槽中。
回顾过去
污染物的储存意味着海洋沉积物可以用作过去的后视镜。 可以确定沉积物层何时在海底积累,并且通过分析不同层中的污染物,我们可以获得有关其浓度随时间变化的信息。
阿塔卡马海沟的沉积物档案让我们感到惊讶。 表面沉积物中的多氯联苯浓度最高,这与我们通常在湖泊和海洋中发现的浓度形成鲜明对比。
通常,最高浓度出现在 20 世纪 70 年代至 90 年代沉积的下层沉积物中,随后地表浓度下降,反映出 PCB 的禁令和排放量的减少。
目前,我们仍然不明白为什么阿塔卡马会有所不同。 有可能我们对沉积物的观察不够仔细,无法检测到 PCB 的微小变化,或者这个深沟中的浓度尚未达到峰值。
这些浓度仍然相当低,比靠近人类污染源的地区低数百倍,例如波罗的海。 但我们发现的任何污染这一事实表明了人类对环境影响的严重程度。
我们可以肯定地说的是,超过350,000 种化学品目前在全球范围内使用的方法是以污染环境和我们自己为代价的。 现在人们发现污染物埋在世界上最深的海沟之一的底部,而且它们不会去任何地方。