卫星记录显示,2002至2022年间,太平洋垃圾带内外一些海域的蓝光和绿光反射都变强,呈现出逐渐泛青的信号。卑尔根大学研究人员认为,微塑料可能有助于解释这一变化。不过,这项研究并未证明塑料造成了海水变色,也没有证明卫星已经能够直接测量海中的微塑料污染。
2
卫星记录发现了什么?
Shea Cheatham、Daniel Koestner和Børge Hamre分析了三套海洋颜色卫星记录:NASA Aqua MODIS、海洋颜色气候变化倡议(Ocean Colour Climate Change Initiative)以及Copernicus-GlobColour。三套数据共同显示,最明显的蓝绿亮度上升出现在北纬约30至40度、位于夏威夷与加利福尼亚之间的太平洋垃圾带及其周边海域。蓝光反射率增幅约为10%,绿光约为2%至4%;具体幅度和分布因数据产品而异。
2
太平洋垃圾带并非一座连成片的“垃圾岛”,而是海流汇聚漂浮垃圾的海域。蓝光和绿光同时增强,会形成类似青色的光学信号。但卫星观测到的是海水反射光的变化,不是对塑料含量的直接读数。
2
微塑料为何可能让海水显得更青?
微塑料颗粒对可见光的吸收相对较弱,却能强烈散射光线。研究团队提出,这种散射可能使更多蓝光和绿光从海水中反射回来,从而形成偏青的亮化信号。
2
为检验这种解释在光学上是否说得通,研究人员模拟了海水反射光的变化。只改变天然光学成分时,模拟结果中约有3%的亮化光谱呈现青色;把微塑料也纳入模型后,这一比例升至约13%。天然因素单独作用也可能产生青色变化,但模拟显示,这通常需要有色溶解有机物和天然悬浮颗粒大幅减少。
2
5
这两个比例描述的是模拟结果,并不是“微塑料造成实际卫星观测变化”的概率。模型还估算,在所设定的条件下,每立方米海水中约5毫克微塑料可能产生可检测的光学影响。这是有条件的模型估算,不是对太平洋垃圾带实测出的浓度,也不是适用于所有海域和观测条件的卫星检测门槛。
2
为什么还不能认定是塑料造成的?
不同卫星数据产品并非处处一致。数据合并方式和大气校正方法的差异,以及MODIS海色传感器可能存在的长期漂移,都让跨年份比较更复杂。 因此,尽管整体趋势值得关注,数据产品之间的分歧仍限制了研究人员对细节的判断。
海水颜色也会受到微塑料以外因素影响。浮游植物、有色溶解有机物、天然悬浮颗粒,以及更广泛的海洋环境变化,都可能改变水面反射的光。模拟结果说明微塑料是一个合理的可能因素,但青色信号并不能单独指认塑料是成因。
2
5
要确认成因,还需要哪些证据?
一个关键缺口是:目前缺少对太平洋垃圾带上层海水中直径小于300微米微塑料的直接测量。这类颗粒在野外难以采集和测定,开展相关采样也困难且成本高。
1
2
要判断塑料是否推动了卫星观测到的信号,研究人员还需要开展现场调查:同时测量小颗粒浓度、水体光学性质和天然物质,再将这些实测结果与卫星观测对应起来。在这条证据链建立之前,海水颜色可以为后续研究提供线索,但还不能被当作已经验证的微塑料监测指标。
2