峡谷密布大陆边缘微塑料富集的驱动因素：以黑口猫鲨(Galeus melastomus)为指示物种的生态毒理学研究

本研究针对深海峡谷生态系统中微塑料(MPs)污染问题，以西北地中海狮子湾峡谷带为研究区，通过分析黑口猫鲨(Galeus melastomus)消化道微塑料富集特征，揭示峡谷地貌与海洋动力过程对MPs传输的驱动机制。研究发现80.32%个体存在MPs摄入，93%为PET和纤维素纤维，证实峡谷地形通过"漏斗效应"显著增强MPs富集，为深海生态系统保护提供科学依据。

　　

在地中海蔚蓝的海面之下，隐藏着一个令人忧心的生态危机——每年有超过100万吨塑料垃圾通过河流、大气和航运涌入这片半封闭海域。尤其令人震惊的是，深海峡谷这个本该是海洋生物避难所的区域，如今却成为微塑料(MPs)污染的"热点区"。西班牙巴塞罗纳大学进化生物学、生态与环境科学系及生物多样性研究所(IRBio)的Odei Garcia-Garin团队在《Marine Environmental Research》发表的研究，首次系统揭示了峡谷地貌如何成为微塑料进入深海食物链的"高速公路"。

研究团队选择黑口猫鲨(Galeus melastomus)作为指示物种，这个生活在450-650米深的底栖捕食者如同深海"哨兵"，其摄食习性能够真实反映环境污染物分布。通过分析2021-2022年底拖网兼捕的61个样本，研究人员采用消化管解剖-过氧化氢消化-μFTIR光谱分析的技术路线，结合地理信息系统(GIS)对地中海不同区域数据进行空间对比。特别关注狮子湾特有的密集峡谷网络、密集陆架水 cascading(DWC)和风暴事件等海洋动力过程的影响。

【Microplastics quantification】部分显示，80.32%的鲨鱼个体消化道检出MPs，均值达1.97±1.91个/个体，显著高于巴利阿里群岛(16.05-18.18%)和意大利海域(17.26-54.89%)。93%的MPs为纤维状，主要成分为聚乙烯 terephthalate(PET)和玻璃纸，这与陆地纺织品洗涤废水排放特征高度吻合。值得注意的是，MPs丰度与鲨鱼体长呈正相关(r=0.42, p<0.05)，暗示生物累积风险。

【Quantification and characterization】章节揭示，狮子湾MPs污染存在"三重放大机制"：首先，罗讷河等河流输入携带大量陆地MPs；其次，峡谷陡峭地形产生重力流，配合底拖网作业的沉积物再悬浮作用，加速MPs向深水区输运；最后，冬季DWC过程将MPs包裹在沉积颗粒中垂直输送。这种"源-汇-生物"耦合机制使得该区域MPs富集程度较平坦大陆架高3-5倍。

讨论部分强调，该研究首次建立峡谷地貌参数与MPs生物富集的定量关系。通过对比地中海7个典型区域，发现具有活跃DWC、密集峡谷网络和高河流输入的区域，其MPs生物富集指数(BMF)可达其他区域的4.7倍。研究创新性提出黑口猫鲨可作为MPs污染的"生物传感器"，其消化道MPs负荷能有效反映峡谷系统的污染传输效率。

这项研究的现实意义在于，为深海保护区划设提供科学依据——峡谷区域应作为MPs污染防控的重点区域。作者建议将MPs监测纳入欧盟"海洋战略框架指令"(MSFD)的常规评估指标，并针对PET纤维主要来源(纺织品工业)制定源头管控政策。正如通讯作者Miquel Canals指出："深海峡谷既是生态瑰宝，也是污染陷阱，我们的发现敲响了保护这些水下'大教堂'的警钟。"该研究为实施联合国"海洋十年"行动计划中的塑料污染治理目标提供了关键科学支撑。