中研院以风阻与海流研究 海洋垃圾渐漂往热带与极区
(由左至右)台大副教授柯佳吟、中研院研究员郑明修、海委会署长黄向文与中研院副研究员辛宜佳。(中研院提供/李侑珊台北传真)
全球每年有480万至1270万吨的垃圾流入海洋,中研院生物多样性研究中心研究员郑明修、环境变迁研究中心副研究员辛宜佳,与台大渔业科学研究所副教授柯佳吟组成研究团队,利用大数据运算分析25年(1993-2017)全球七大洋区垃圾分布,发现风阻效应与海流都会影响海洋垃圾分布,从亚热带渐转至热带和极区,尤以太平洋区最为严重;同时超过50%的垃圾持续在海上漂流,影响海洋生态甚钜。
郑明修表示,海洋垃圾在全球各海洋区域的累积有百倍到千倍的差异,其源头来自沿岸与大洋的海洋垃圾,随着不同海流与风阻效应,决定其可能的终点。
辛宜佳则说,风阻效应是将海洋垃圾推送到岸上和沿岸的重要因素。在大洋区域被丢弃的海洋垃圾中,比重较海水小的中、高风阻海漂物如保丽龙、宝特瓶等,容易随风漂移,主要累积在北纬10度和南纬10度的热带海域以及南纬60度的极区海域;比重较海水大的零至低风阻垃圾,主要累积在北纬20-30度和南纬20-50度的副热带海域。然而沿岸垃圾却不易受风阻效应影响,无论风阻大小皆均匀的分布于全球海域,再次显示海洋垃圾的全球性威胁。
研究团队发现,依据模型模拟结果,海洋垃圾分布已从亚热带转移到热带和高纬度地区,并且将从太平洋东岸转而累积至太平洋西岸,台湾与亚洲区域可能面临巨大的海洋垃圾危害。另外,像塑胶垃圾因为比重比海水小,可被运送得非常遥远,容易被带往极地,南、北冰洋可能是另一个海洋垃圾堆积热点。
比较全球七大洋区,团队也发现,原始位于北太平洋、南太平洋、北大西洋、南大西洋和南印度洋的海洋垃圾,将漂离至北印度洋和南冰洋,当风阻愈强,情况更加明显。除了风阻的影响,本研究指出,随着南极绕极流(Antarctic Circumpolar Current)的带动,大西洋和印度洋中的海洋垃圾容易被带往其他洋区,也就是说,大洋环流亦是促使垃圾在海中漂移的因素之一。
值得注意的是,团队也发现,庞大的海洋垃圾累积将让生物多样性热点遭受最大冲击。柯佳吟副教授指出,频繁的渔业作业区域、具有较高海洋初级生产力区域都与海洋垃圾分布热点重叠,若垃圾只增不减,整体海洋生态系与人类经济活动都会受到影响。
郑明修表示,相较于过去追踪海洋垃圾从何而来,本研究以全球尺度同时考虑不同来源的海洋垃圾积累,盼提供未来定量估算垃圾及清除契机。他也感叹,海纳百川,水源孕育地球上丰沛的生命,但却概括承受来自陆上或海上的污染源,呼吁民众「从源头减量」,透过净滩及日常的减塑行动,才是解决海洋垃圾的根本之道。
中研院表示,该研究由中研院及科技部经费支持,论文共同第一作者为中研院环变中心辛宜佳与台大渔业科学研究所副教授柯佳吟,通讯作者为中研院生多中心副研究员郑明修。论文已于10月6日发表在《环境研究期刊》(Environmental Research Letters)。