在美丽的海洋中,珊瑚礁如同珍贵的宝石,孕育著丰富的生物多样性。然而,随著源自人类活动的塑胶垃圾持续增加,塑胶微粒透过洋流扩散至全球各大海洋,威胁海洋生态系统和人类健康。珊瑚面临前所未有的压力,除了气候变迁和海洋酸化加剧,塑胶微粒污染更对珊瑚的生长和健康构成新的威胁。然而,鉴于珊瑚物种的多样性,塑胶微粒究竟如何危害珊瑚?其中的因果关系过去亟待科学家探究。

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紫皮珊瑚暴露在聚乙烯塑胶微粒的海水中会释放更多钙离子,直接导致珊瑚骨骼的退化。中山大学提供
紫皮珊瑚暴露在聚乙烯塑胶微粒的海水中会释放更多钙离子,直接导致珊瑚骨骼的退化。中山大学提供

谢淑贞指出,研究团队探讨紫皮珊瑚(Briareum violacea)暴露于含有5 ppm聚乙烯塑胶微粒的海水中,发现塑胶微粒影响了珊瑚骨骼生长、更容易「骨质疏松」。紫皮珊瑚属于软珊瑚,其骨骼是由珊瑚虫分泌的碳酸钙,形成细小的碳酸钙骨针。这些骨针散布于珊瑚的组织中,为珊瑚提供了支撑的结构,为许多海洋生物提供栖息地。

中山大学研究团队透过X射线衍射分析,检查了珊瑚骨骼,发现健康的紫皮珊瑚含有两种主要的碳酸钙晶体形式:方解石和文石。随著聚乙烯塑胶微粒浓度的增加,方解石的讯号与结构明显减弱,显示珊瑚骨骼受到损害。当聚乙烯塑胶微粒浓度较高时,文石晶体几乎消失,取而代之的是不稳定的无定形碳酸钙。这些塑胶微粒不仅破坏了珊瑚骨骼的结构完整性,使它们更容易溶解,还改变了海水中钙离子的浓度。

紫皮珊瑚暴露在聚乙烯塑胶微粒的海水中会释放更多钙离子,直接导致珊瑚骨骼的退化。中山大学提供
紫皮珊瑚暴露在聚乙烯塑胶微粒的海水中会释放更多钙离子,直接导致珊瑚骨骼的退化。中山大学提供

海水分析显示,在涉及塑胶微粒的处理中,钙离子浓度显著增加,这表明珊瑚骨骼变得更容易溶解和损坏。同时,紫皮珊瑚暴露在聚乙烯塑胶微粒的海水中会释放更多钙离子,显示珊瑚骨骼不稳定性与更易溶解。证实聚乙烯微塑胶暴露直接导致珊瑚骨骼的退化,塑胶微粒对珊瑚结构的威胁可能比预期更为深远。

谢淑贞教授进一步强调,这项研究使用的是一个模型系统,未来可以扩展到其他珊瑚物种进行研究。我们预期,随著环境持续恶化,将来会有更多的珊瑚将受到影响,特别是那些生长在受污染环境中的珊瑚,可能会面临更严重的健康问题,也揭示了减轻塑胶污染以保护珊瑚生态系统的紧迫性,呼吁加强对塑胶微粒污染的控管,并持续关注其生态影响。

研究团队成员还包括中山大学博士后研究员林佩莹、国立高雄科技大学水产食品科学系特聘教授谢淑玲、高科大水产养殖系专案助理教授丁德兴及牛津仪器。


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