海洋前沿（20210730）

海洋垃圾是最紧迫的全球污染问题之一。海洋科学家Nikoleta Bellou和她的团队在著名的科学杂志《自然-可持续发展》上发表了一份关于预防、监测和清除解决方案的概述研究。他们发现，减少海洋污染需要更多的支持、整合，以及创造性的政治决断力。

研究人员已经发现了大量漂浮在海面上的塑料瓶、海龟肚子里的塑料袋以及在海洋中漂浮的口罩等。仅在1990年至2015年期间，估计有1亿吨的塑料垃圾进入海洋。科学家们研究了近200个解决方案，这些方案计划利用无人机、机器人、传送带、网、泵或过滤器，这取决于它们是在沿海地区、海上还是在海底进行清洁。

研究称，虽然科学界似乎主要关注监测，非政府组织大多强调预防，但大多数清理解决方案是不同参与者合作的结果。然而，大多数项目从未超越发展阶段，很少有解决方案成为技术现实或在商业上推出。

该研究还提出了政治行动建议。除了研究人员和国家环境部门和机构之间的国际合作，科学家们建议为每个解决方案定义标准，例如根据各自的规模、有效性和环境兼容的足迹来评估。这样就可以建立新的资助项目，在全球数据库的帮助下，进一步发展现有的和新的解决方案。

大堡礁是澳大利亚著名自然保护区，于1981年被列入《世界遗产名录》，是澳大利亚首个列入名录的项目。近年来，由于化石资源开采和相关货运港口建设、农业污染、气候变化等造成遗产地生态恶化问题，世界自然保护联盟(IUCN)曾多次建议世界遗产委员会考虑将该项目列入《濒危世界遗产名录》。

世界遗产委员会7月23日经讨论决定，推迟到第45届世界遗产大会再审议澳大利亚大堡礁项目有关议题。此次决定，给予澳大利亚政府更多时间。澳大利亚方面表示，已经为改善大堡礁状况投入超过30亿澳元。

大堡礁面临多重威胁。自1995年以来，全球气候变暖已经导致大堡礁损失了一半珊瑚。其中，体积较大、本身也是一系列海洋生物栖息地的枝状珊瑚尤其受到威胁。仅仅在过去五年期间，大堡礁已经遭遇了三次大范围珊瑚白化事件。

在2016及2017年的白化事件发生后，一项研究发现，当地已经没有足够多的成年珊瑚来让受影响最严重的区域实现正常再生。2019年，澳大利亚将大堡礁的长期展望下调至“非常差”。大堡礁海洋公园管理局曾表示，气候变化仍然是这里面临的最大威胁。

另一方面，多年来，沿海开发及农业污染物排放等人类活动也对大堡礁的健康带来了挑战。而珊瑚的天敌——棘冠海星则是另一个大问题。伴随周围海洋生物的减少，棘冠海星的数量增长迅速。一个棘冠海星便可消灭大片区域内的珊瑚。

在2016年、2017年发生白化事件后，澳大利亚政府承诺，向大堡礁提供价值5亿澳元的救助计划。其中措施包括杀死棘冠海星，向农民支付费用以减少向大堡礁排放农业物质。但批评人士表示，这项计划中没有措施针对气候变化这一主要威胁。

联合国表示，即便世界将全球变暖控制在1.5摄氏度，世界上90%的珊瑚仍将死亡。但澳大利亚在气候变化问题上的表现却似乎并不令人满意。作为世界上最大的化石燃料出口国之一，澳大利亚继续倡导使用煤炭、天然气与石油。该国也在游说反对联合国教科文组织将大堡礁列为“濒危”遗产名录。而大堡礁的故乡昆士兰是世界上煤炭开采产业最为密集的地区之一。

科学家从近1.5万年前的冰芯样本中收集病毒，这些样本取自青藏高原的冰川。研究人员发现了几十个科学界未知的新病毒，这可能为回顾病毒的进化史提供了一个有趣的视角。

冰川在保存深层历史方面非常出色，因为它们捕获了不同时期的灰尘颗粒、气体痕迹、微生物和植物物质。由于这些层随着时间的推移而积累，科学家们可以通过钻探和研究冰芯来了解大量关于古代气候、大气中的物质以及在不同历史时期存在的生命种类。

在这项由俄亥俄州立大学的研究人员领导的新研究中，从青藏高原上的古利亚冰盖钻出了冰芯，其年代可追溯到14400年前。研究小组随后分析了这些冰芯所包含的病毒种类，并确定了33种病毒的遗传密码。

其中四种被发现属于已知的噬菌体类型，即捕食细菌的病毒，但其中至少有28种不符合任何已知类型。研究小组假设，这些病毒可能起源于植物和土壤，但是它们不一定被寒冷所阻挡。事实上，其中大约一半的病毒似乎很适合在冰上生活。

来自东北太平洋戈尔达海岭扩张中心的热液喷口流体在深海中形成了一个生物活动中心。在那里，在黑暗的海洋中，一个独特的食物网不是靠光合作用，而是靠来自喷口流体的化学能而茁壮成长。

在戈尔达海岭喷口“大快朵颐”的生物中，有各种各样的微生物真核生物或原生动物，它们以化学合成细菌和古细菌为食。一项新研究发现，这种原生动物进食是微生物食物网中碳运输和循环的一个关键机制，在热液喷口处施加的捕食压力比周围的深海环境中要高。这篇论文发表在《美国国家科学院院刊》（PNAS）上，论文指出，原生动物是初级生产者和更高营养级之间的纽带，它们的进食是微生物食物网中碳运输和循环的一个关键机制。

研究发现，原生动物消耗了戈尔达海岭排放的热液喷口流体中28-62%的细菌和古细菌生物量，该海岭位于俄勒冈州南部海岸约200公里处。此外，研究人员估计，原生动物的进食可能会消耗或转移多达22%的碳，这些碳是由排放口流体中的化合群体固定的。尽管所有这些碳的命运还不清楚，但论文指出，“原生动物的进食将把一部分有机碳释放到微生物循环中，作为排泄物、排泄物和草率进食的结果”，并且一些碳将被消耗原生动物细胞的大型生物体所吸收。

在日本的式根岛，海藻林和鲍鱼渔业曾经非常普遍，但在过去的20年里，它们已经消失了。现在，来自日本的研究人员发现，这些温带沿海的海洋生态系统正变得越来越“简单”，它失去了生物多样性、复杂性和它们的美学价值。筑波大学的研究人员和国际合作者在一项研究中探讨了海洋变暖和酸化的联合效应是如何改变了温带沿海海洋的生态系统的。

热带沿海海域是珊瑚礁的同义词，随着海洋温度向两极下降，珊瑚让位给了海藻。在日本2000公里长的海岸线上，可以清楚地看到珊瑚向海藻的转变，这些生态系统的变化已经开始。该研究的论文第一作者Sylvain Agostini博士指出：“由于海洋表面温度升高和热浪，全球范围内的海带森林正在消失。在日本，这种‘磯焼け’（泛指原本海藻茂密生长的沿岸海域，海藻逐渐减少，以致消失的沙漠化海洋生态现象）非常普遍。随着海洋温度持续上升，暖水珊瑚正在向北转移以变成温带珊瑚礁并可能会取代冷水物种。”

随着沿海物种的迁移，有三种可能的情况发生。温带珊瑚礁可能会变得更加热带化，由暖水珊瑚、鱼类和其他物种主导。或者珊瑚礁可能成为热带海藻或草皮藻类的主导。但温室气体排放增加的另一个影响——海洋酸化，使问题变得复杂化，碳酸盐离子浓度的降低可能会限制快速生长的珊瑚物种在新地区的定居。

为了研究日本沿海地区可能发生的变化，研究小组使用了纬度相近的三个地点，这三个地点代表了三种不同的情况（目前是海洋变暖和海洋变暖加酸化）。研究人员检查了现有的群落，然后移植了海藻和珊瑚物种并测量了它们在不同地点的生长和存活情况。研究发现，随着海洋变暖和酸化，沿海生态系统可能会失去海藻森林，但可能不会获得造礁珊瑚，而是一个简化的草皮为主的栖息地。