來自史密森尼環境研究中心（SERC）和夏威夷大學（UH）馬諾亞分校的一個研究小組最近在《自然生態學與進化》上發表了一項研究，揭示了一個令人驚訝的沿海海洋無脊椎動物物種已經在公海上定居並已經逐漸繁榮和持續繁殖，大大塑造了浮動社區的構成。

研究人員進行的研究發現，他們在北太平洋東部亞熱帶環流中檢查的塑料碎片中，超過70%被屬於不同分類群的不同沿海物種定居，並擁有不同的生活史特徵。此外，塑料碎片被發現攜帶了更多的沿海物種，而不是公海物種。

“這一發現表明，過去海洋生態系統之間的生物地理界限–建立了數百萬年–正在迅速改變，因為漂浮的塑料污染積聚在亞熱帶環流中，”主要作者、SERC的研究助理Linsey Haram說。

這些研究人員最近才發現這些”新水層群落”的存在，或深海水域的漂浮群落。為了了解支配漂浮海洋廢棄物上的群落的生態和物理過程，SERC和馬諾亞大學組成了一個多學科的漂浮海洋生態系統（FloatEco）團隊。毛諾亞大學領導了物理海洋學的評估，SERC評估了該研究的生物和生態層面。

在海洋清潔組織2018年的考察中，在北太平洋亞熱帶環流中收集的漂浮塑料的例子。資料來源：海洋清潔組織

在這項研究中，FloatEco團隊分析了海洋清潔組織在2018年和2019年的考察中在北太平洋亞熱帶環流收集的105個塑料樣本，該環流佔據了北太平洋的大部分地區。實地考察依靠的是個人誌願者和非政府組織的參與。

“我們非常驚訝地發現通常生活在沿海水域的37種不同的無脊椎動物，是我們發現的生活在開放水域的物種數量的三倍以上，它們不僅在塑料上生存，而且還在繁殖，”Haram說。”我們還對沿海物種很容易在新的漂浮物上定居留下深刻印象，包括我們自己的儀器–我們正在進一步研究這一觀察。”

“研究結果表明，沿海生物現在能夠在開放的海洋中繁殖、生長和持續存在–創造一個以前不存在的新社區，由龐大和不斷擴大的塑料碎片海洋來維持，”共同作者、SERC的高級科學家Gregory Ruiz說。”這是一個範式的轉變，我們認為這是沿海無脊椎動物分佈和擴散的障礙。”

雖然科學家們已經知道生物體，包括一些沿海物種在海洋塑料碎片上定居，但直到現在科學家們還不知道已經建立的沿海社區可以在開放的海洋中持續存在。這些發現確定了人類對海洋造成的新影響，記錄了以前不了解的規模和潛在後果。

“夏威夷群島的東北部與北太平洋垃圾區相鄰，”共同作者、夏威夷大學馬諾亞分校海洋和地球科學與技術學院的高級研究員尼古拉-馬克西門科說。”從這個垃圾片上脫落的碎片構成了到達夏威夷海灘和珊瑚礁的大部分碎片。在過去，由於與亞洲和北美的沿海社區相距甚遠，這些島嶼脆弱的海洋生態系統受到了保護。沿海物種在夏威夷附近的北太平洋亞熱帶環流中持續存在，這是一個遊戲規則的改變，表明這些島嶼被入侵物種殖民的風險在增加。”

“我們的研究強調了對快速變化的開闊海洋生態系統的巨大知識差距和仍然有限的理解，”Ruiz說。”這凸顯了大幅加強公海觀測系統的必要性，包括生物、物理和海洋廢棄物的測量。”