人為產生氣膠,也就是大家熟知的 PM2.5,透過大氣傳輸

挾帶著大量可溶解的微量金屬元素,沉降於海洋表面,足以改變浮游植物的族群結構及物質循環。
當東亞陸地上的人們受 PM2.5 所苦, PM2.5 同時也「飄洋過海」進入海洋,西北太平洋上的浮游植物也同受 PM2.5 所苦。
NASA Terra 衛星顯示東亞人為生成氣膠的傳送幾乎無遠弗屆,本圖顯示東亞產生的人為汙染氣膠隨著季風傳送,影響範圍可以橫越整個北太平洋,抵達美國和加拿大。 圖片來源│Pacific Anthropogenic Aerosol Optical Depth (AOD) in 2003
NASA Terra 衛星顯示東亞人為生成氣膠的傳送幾乎無遠弗屆,本圖顯示東亞產生的人為汙染氣膠隨著季風傳送,影響範圍可以橫越整個北太平洋,抵達美國和加拿大。
圖片來源│Pacific Anthropogenic Aerosol Optical Depth (AOD) in 2003
也許單看這個地圖沒有實感,但接下來這張圖片,恐怕會讓人驚呆了。何東垣團隊在東沙島採樣站,用濾紙蒐集 2011 年 1 月東北季風從中國吹來的氣膠,並放大 2000 倍率觀察,看見許多挾帶砂石與微量金屬元素的顆粒。
東沙採樣站所蒐集 1 月份東北季風從中國傳送來的人為生成氣膠 (PM2.5) ,放大後看見許多不規則狀的石化燃料燃燒所生成的氣膠顆粒。 資料來源│何東垣研究室, 採樣點 東沙 January 2011 (致謝: Keyence Taiwan Co.)
東沙採樣站所蒐集 1 月份東北季風從中國傳送來的人為生成氣膠 (PM2.5) ,放大後看見許多不規則狀的石化燃料燃燒所生成的氣膠顆粒。
資料來源│何東垣研究室, 採樣點 東沙 January 2011 (致謝: Keyence Taiwan Co.)
人們知道 PM2.5 吸入體內,短期內就會造成過敏、氣喘等病症,長期甚至會引發更嚴重的疾病;這浮游植物從未見過的 PM2.5 溶入海洋後,會對海洋生態系產生什麼影響?
為了尋找這個問題的答案,何東垣團隊在南海東沙及西菲律賓海採集氣膠,同時採集海水中不同大小的浮游植物,回到實驗室分析浮游植物的微量元素及同位素組成,同時也利用實驗室中控制變因下的養殖實驗評估人為產生氣膠如何影響浮游植物的生長及族群結構。
研究結果發現,東亞人為氣膠溶解沉降在西菲律賓海的海水表面,會吸附或膠結在浮游植物細胞表面,大幅度提高浮游植物表面的微量金屬濃度,比值遠高於過往文獻紀錄浮游植物細胞的元素組成,也高於其他主要海洋的浮游植物組成。
圓圈符號代表各個不同大小浮游生物的微量元素組成。綠線是浮游植物體內所含元素比值, 紅線代表氣膠組成、藍線為岩石性氣膠組成。 研究發現吸附在浮游植物表面的微量金屬元素組成遠高於體內組成,其金屬元素組成與人為氣膠物質相近,而非沙塵暴的岩性顆粒。資料來源│(Liao et al. 2017)
圓圈符號代表各個不同大小浮游生物的微量元素組成。綠線是浮游植物體內所含元素比值, 紅線代表氣膠組成、藍線為岩石性氣膠組成。 研究發現吸附在浮游植物表面的微量金屬元素組成遠高於體內組成,其金屬元素組成與人為氣膠物質相近,而非沙塵暴的岩性顆粒。
資料來源│(Liao et al. 2017)
由於這些人為產生的氣膠來自於石化燃料燃燒、各式人為活動、工廠廢氣,不僅含有相當高量的微量金屬元素,也含有各式氮及磷相關的化合物,這些氣膠的沉降將進一步改變浮游植物的生存條件與族群結構。