近日，国际著名地学期刊《Geology》以“Turbidity currents regulate the transport and settling of microplastics in a deep-sea submarine canyon”为题，在线发表了海洋地质国家重点实验室博士后张晓栋与合作者的研究成果，揭示了浊流调控高屏海底峡谷深海微塑料的搬运和沉降机理。
海洋微塑料广泛分布在深海沉积环境中，微塑料向深海输运的途径很多，其中浊流是深海微塑料侧向搬运的主要途径。然而，目前对浊流如何将微塑料搬运到深海的认识不足，有待原位观测研究的验证。该研究选择南海东北部台湾岸外的高屏海底峡谷，利用沉积物捕集器于2015.05‒2016.05开展连续时间序列观测（水深2074 m），分析微塑料成分组成、丰度和通量的时间变化特征，旨在探究浊流搬运深海微塑料的过程和机制。
结果显示，高屏峡谷的深海微塑料共有9种，包括聚丙烯（59%）、聚乙烯（21%）、聚酯纤维（5%）、聚苯乙烯（3%）、聚酰胺（1%）、苯氧树脂（3%）、聚醚氨酯（2%）、赛璐玢（1%）和乙烯丙烯共聚物（1%）。微塑料的组成与台湾近岸表层水体和表层沉积物的微塑料具有很高的相似性，说明高屏峡谷的深海微塑料可能来自台湾河流输入和近岸再悬浮。
时间序列上，深海微塑料丰度和沉降通量的高值出现在2015年8‒10月和2016年2‒3月（图1）。在相同时间，前人利用同一套锚系观测到7次浊流，每次浊流持续时间为9‒42天。在这7次浊流期间，微塑料的平均通量比非浊流期间增加270%，总通量占全年通量的~76%。研究认为，台风或地震诱发了高屏海底峡谷的浊流活动，浊流携带大量的微塑料从台湾近岸侧向搬运到高屏峡谷，从而导致深海峡谷的微塑料丰度和沉降通量明显升高。该研究提供了浊流搬运深海微塑料的直接证据，对于理解深海沉积环境中微塑料的源-汇过程具有重要意义。
图1高屏海底峡谷的深海微塑料丰度和通量的时间序列变化及其与浊流的关系
论文第一作者是我室张晓栋博士，通讯作者是我室刘志飞教授和华东师范大学李道季教授。该项研究得到国家自然科学基金项目的资助。
文章链接：https://doi.org/10.1130/G52116.1