沙特阿拉伯海湾沿岸红树林生态系统中人为垃圾的空间分布与生态影响研究

推荐：为解决海湾地区红树林生态系统面临的塑料污染问题，Kannaiyan Neelavannan等研究人员开展了沙特阿拉伯西部海岸红树林底部和冠层海洋垃圾的浓度、来源及组成研究。结果显示塑料垃圾占红树林底部碎片的80%，冠层碎片的43%，单次使用塑料最为普遍。通过计算General Index (GI)、Clean Coast Index (CCI)、Pollution Load Index (PLI)等指数评估了红树林底质质量，发现城市区域垃圾浓度更高，主要来源于陆地活动和渔业。该研究为海湾地区海洋垃圾管理提供了重要数据支持，对保护红树林生态功能具有重要意义。

　　

论文解读：

红树林作为海陆交界的关键生态系统，不仅为众多海洋生物提供栖息地，还在碳封存和海岸保护中发挥重要作用。然而，随着全球塑料产量的激增（从1950年的150万吨增至2015年的4亿吨），这些"蓝色碳汇"正面临前所未有的威胁。沙特阿拉伯拥有海湾地区最长的海岸线，其红树林却长期缺乏系统性研究。更令人担忧的是，邻近国家如科威特、卡塔尔等已有较多海洋垃圾研究，而沙特的数据空白可能导致区域污染被严重低估。在此背景下，King Fahd University of Petroleum & Minerals的研究团队首次对沙特西部海湾沿岸8个红树林区域展开全面调查，揭示了人为垃圾对这片独特生态系统的冲击。

研究采用20×2 m带状样方法调查红树林底部垃圾，随机选取100棵红树进行冠层垃圾统计，运用OSPAR分类系统对垃圾进行分类。通过MIKE-21水动力模型模拟海洋垃圾迁移路径，并计算General Index (GI)、Clean Coast Index (CCI)等四项指数评估污染程度。样本来自2023年11-12月低潮期间，覆盖24°-30°N，48°-56°E的海湾沿岸区域。

【分布与丰度】
红树林底部平均垃圾密度达1.4±0.61 items/m²，显著高于2019年同区域记录(1.21 items/m²)。城市化梯度明显，人口密集的Saihat地区垃圾密度最高(2.96±0.25 items/m²)，而偏远的Jubail仅1.03±0.04 items/m²。冠层调查显示每棵树平均滞留0.79±0.45件垃圾，最高达7件/树。

【组成特征】
塑料占据绝对主导：底部占80.05%（以塑料袋23.39%、饮料瓶15.24%为主），冠层占43%。单次使用塑料在所有地点均最常见。渔业废弃物（渔网、绳索）在冠层中占比达33.2%，显著高于底部的15.4%。

【污染评估】
Clean Coast Index (CCI)显示56.5%区域达"极度肮脏"等级，Pollution Load Index (PLI)则显示所有区域处于"Hazard level I"（污染较轻）。Hazardous Litter Index (HLI)显示5.1%垃圾具有潜在危害性（如碎玻璃、医疗废弃物）。

【迁移机制】
MIKE-21模型模拟表明，冬季西北风（Shamal wind）和强潮汐流（0.3-0.6 m/s）是垃圾迁移主因。Tarut岛渔港的粒子追踪显示，15天内垃圾可扩散至离岸17公里处，红树林成为拦截海洋垃圾的天然屏障。

结论与意义：
该研究首次证实沙特红树林正成为塑料污染的"终极汇"，其复杂根系结构能有效截留陆地来源（71.7%）和海洋来源（15.4%）的垃圾。特别值得关注的是，Abandoned, Lost or Discarded Fishing Gear (ALDFG)对红树生长造成机械损伤，而沉积物中的微塑料（84±35 items/kg表层沉积物）可能长期影响底栖生物。研究建议：（1）建立渔民ALDFG报告制度；（2）加强单次塑料禁令；（3）开展社区教育。这些发现为海湾国家实现联合国SDG14目标（保护和可持续利用海洋资源）提供了关键数据支持，也为全球红树林保护策略树立了量化评估范例。论文发表于《Scientific Reports》，为这个被Martin等学者称为"科研空白区"的地带填补了重要知识缺口。