太平洋垃圾帶附近的海水,近年在衛星紀錄中愈見藍、綠光增亮,呈現偏青藍的色調。挪威卑爾根大學研究人員認為,微塑膠可能是其中一個解釋;不過,研究未能證明塑膠造成了這個變化,衛星亦未能直接量度海水中的微塑膠含量。
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衛星看到海水哪些變化?
研究團隊分析了三組海色資料:NASA Aqua MODIS、Ocean Colour Climate Change Initiative,以及Copernicus-GlobColour。2002至2022年間,三組資料共同顯示,北緯約30至40度一帶的藍光及綠光反射有所增加;變化較明顯的區域位於夏威夷與加州之間、太平洋垃圾帶內外。藍光反射增幅約為10%,綠光則約為2%至4%,但各組衛星資料呈現的變化幅度和分布並不完全相同。
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藍光和綠光同時增亮,會形成偏青藍的訊號。但這反映的是海水顏色的變化,並非直接測得水中的塑膠有多少。
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微塑膠為何可能令海水變色?
研究人員指出,細小微塑膠對可見光吸收較弱,卻會強烈散射光線。若水中的微塑膠增加,可能令更多藍光和綠光從海水反射回來,形成偏青藍的增亮。
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團隊亦透過模擬檢視這個解釋是否符合光學原理。只改變天然光學成分時,約3%的模擬增亮情況呈現青藍色;把微塑膠納入模型後,比例則升至13%。換言之,加入微塑膠後,模擬較容易出現這種顏色模式。不過,這些比例是模擬結果,不代表微塑膠造成現實中衛星所見變化的機率。只靠天然成分變化,同樣可能出現青藍色,只是模型中需要有色溶解有機物及天然懸浮粒子大幅減少。
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模型亦估算,在該研究設定的條件下,每立方米海水約有5毫克微塑膠,便可能產生可偵測的光學影響。這是有條件的模型估算,並非研究人員在太平洋垃圾帶實際量得的濃度,也不是適用於所有情況的衛星偵測門檻。
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為甚麼仍未能歸因於塑膠?
三組衛星資料並非處處一致。資料合併方式、大氣校正方法,以及MODIS海色感應器可能出現的長期漂移,都會令不同紀錄之間難以直接比較。 因此,雖然大方向值得關注,但各組資料的差異限制了研究人員解讀細節的把握程度。
海水顏色亦可能受其他因素影響,例如浮游植物、有色溶解有機物、天然懸浮粒子,或更廣泛的海洋環境變化。研究模擬顯示微塑膠是合理的可能因素之一,但並未指出它是唯一成因。
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要確認因果,還欠哪些證據?
目前缺少太平洋垃圾帶表層水中、直徑小於300微米的微塑膠直接測量。這類粒子難以在海上直接採集和量度,而相關實地工作既具挑戰,成本亦高。
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要確認塑膠是否造成衛星所見的海色訊號,研究人員需要在同一批實地調查中,同時量度細小微塑膠濃度、海水光學特性及天然物質,再把結果與衛星觀測連繫起來。在證據建立之前,海水顏色可以協助研究人員尋找線索,但仍不能當作已經驗證的微塑膠累積指標。
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