珊瑚以从海水中捕获的浮游生物为食。由于海洋污染日益严重,它们还摄入微小的塑料颗粒。有时,珊瑚无法将微塑料排出体外。相反,它们将其储存在钙质骨骼中,这对某些物种可能有害:它们生长得更慢,并导致珊瑚白化或坏。
JessicaReichert博士一直在吉森贾斯特斯·李比希大学(JLU)就塑料污染对珊瑚礁的影响进行广泛的研究。现在,她与其他科学家一起研究了我们的废物中最小的颗粒对造礁珊瑚的影响。
来自衣服和轮胎磨损的合成纤维的影响最大,但研究人员并不认为所研究的珊瑚会受到当前微塑料浓度的威胁。关于珊瑚微塑料研究的两项研究现已发表在《整体环境科学》杂志上。
在第一项研究中,研究小组将两种珊瑚物种暴露于来自主要污染源的四种不同微粒长达八周:环境中的塑料废物、衣服中的合成纤维和汽车行业的残留物——轮胎磨损、刹车磨损和油漆碎片以及由聚乙烯颗粒组成的聚合物微塑料,这是环境中最常见的材料。这些颗粒小于一毫米。
在被这些微粒污染的水中,研究了两种造礁珊瑚——花椰菜珊瑚(Pocilloporaverrucosa)和罩珊瑚(Stylophorapistillata)的生长、光合作用和健康状况。众所周知,这两种珊瑚经常摄入微塑料。
合成纤维引发了珊瑚生理学的最大变化,可能是因为它们缠绕在珊瑚群落中,而对其他微粒有效的清洁机制在这里不起作用。轮胎磨损也对珊瑚产生了重大影响。总体而言,花椰菜珊瑚比罩珊瑚受到的影响更大,这可能是由于珊瑚物种的生长形式和摄食策略的差异所致。
微粒影响了生长:两个物种的体积都增加了更多,同时花椰菜珊瑚的钙化减少了。“我们怀疑体积的增加是由于微粒融入骨骼结构所致,”研究负责人赖克特博士说。
然而,总体而言,在八周的试验期间,微粒对珊瑚的影响很小。显然,珊瑚可以补偿一段时间内由测试的微粒浓度引起的压力。这可能是由于微粒与珊瑚共生的藻类的光合作用在两种珊瑚物种中都得到了增强。
其原因尚不清楚。“这种上调可能是补偿微粒引起的食物摄入量减少和相关能量损失的一种机制,”赖克特博士说。光合作用的增加似乎成功减轻了微粒的影响,因为实验期间的暴露不会影响表面生长和珊瑚健康。
“我们的结果还表明,不同的微粒对珊瑚生理学有不同的影响,”赖克特博士说。“因此,未来的研究应该使用颗粒混合物来更好地模拟海洋中发现的微粒,并更准确地评估它们对珊瑚的影响。
“为了保护已经受到气候变化威胁的非常重要的珊瑚礁生态系统,采取措施减少合成纤维服装和汽车行业的残留物尤为重要,这显然对所研究的珊瑚影响最大。”
除了大学的研究人员外,来自荷兰赫尔戈兰阿尔弗雷德韦格纳研究所-亥姆霍兹极地与海洋研究中心和荷兰瓦赫宁根海洋研究所的科学家也参与了这项研究。
在第二项研究中,大学研究人员深入了解了多种造礁珊瑚物种的摄食行为。他们表明,这些珊瑚对微塑料的反应与对食物颗粒的反应一样频繁,但明显排斥天然存在的非食物颗粒,例如沙子。
然而,与天然食物相反,珊瑚在摄入后拒绝了大部分微塑料。然而,微塑料可能会被生物因素掩盖,例如颗粒上的生物膜,从而增加触发进食行为的可能性
这项研究的另一个结果表明,浓度依赖性风险评估表明,在当前的平均环境浓度下,珊瑚可能不会受到微塑料的威胁。
“然而,大量以颗粒为食的珊瑚,例如菠萝珊瑚和花椰菜珊瑚,它们也受到其他压力源的威胁,可能会对微塑料对海洋日益严重的污染做出敏感反应。以花椰菜为例这项研究的第一作者Reichert博士说:“珊瑚,我们已经发现它受到合成纤维和轮胎磨损的影响特别严重。”