濫竽充數的“鵝卵石”，岩石上色彩斑斕的“外衣”，塑料正以人類越發難以察覺的形式侵佔地球……
（圖源：plasticcontinents.com）
撰文 | 祝葉華
如果你去海灘，很可能會看到塑料汙染散佈在海浪或沙粒中：瓶蓋、礦泉水瓶、一次性包裝袋……應有盡有。塑料在我們身邊的時間可能比想象的要長得多。除了毒害海洋、土壤和被困在北極冰層之外，一些正在變成石頭或成為岩石美麗外衣的塑料，正在以人類不易察覺的方式進入地質紀元。
在英國的天涯海角——康沃爾的海灘上，一些灰色的、圓形的、類似岩石和鵝卵石的塑料碎片隱藏在顯眼的地方；一種由塑料、火山岩、沙灘沙、貝殼和珊瑚拼湊而成的新型岩石已經開始在夏威夷卡米洛海灘上海岸形成。
塑料正以人類越發難以察覺的形式侵佔地球。
海灘上濫竽充數的塑料小球
Andrew Turner是普利茅斯大學的環境科學家，他研究塑料汙染已經有相當長一段時間。對於像Turner這樣的科學家而言，他們的研究大都集中在塑料的本體汙染或者對野生生物的影響。當幾年前，康沃爾塑料汙染聯盟的志願者與Turner聯繫時，他才第一次聽說人類垃圾譜系中出現了奇怪的新成員——塑料球垃圾[1]。
志願者在遊客眾多的康沃爾海灘上組織清理工作時發現了一些奇怪的鵝卵石和石頭的複製品，這些塑料仿製品輕到可以漂浮在水面上。Turner在最近發表的一篇論文中對這種物質進行了描述。他認為，這種物質可能隱藏在世界各地顯而易見的地方。這些魚目混珠的“石頭”是由兩種最常見的塑料——聚乙烯和聚丙烯製成的。
這些塑料小球含有大量的化學添加劑，但最讓研究人員吃驚的是其中鉛的存在。Turner認為這些是鉻酸鉛留下的痕跡，幾十年前，製造商將這種化合物添加到塑料中，使其呈現出鮮豔的黃色或紅色。但為什麼海灘上的塑料小球變成了深灰色？Turner解釋說，這可能是燃燒造成的。他的團隊在實驗室裡熔化了一些顏色鮮豔的塑料，測試了這個想法。果然，它們變成了深灰色。與此同時，多年的風和水的侵蝕可以解釋熱塑塑料光滑的邊緣和風化的外觀[2]。
康沃爾海灘上收集的塑料垃圾（塑料&石頭，傻傻分不清楚）（圖源：ROB ARNOLD）
無論如何，高溫塑料現在已經在世界上出現了，它們會對環境造成怎樣的危害？在Turner收集的幾個樣本中有蠕蟲的存在，解剖後發現，它們的身體裡富含鉛，這表明動物可以攝取塑料，並可能將重金屬引入食物鏈。
塑料岩石新材料
在夏威夷海灘上，另外一種新型的岩石塑料也被發現。
加拿大倫敦西安大略大學的地質學家Patricia Corcoran等在夏威夷卡米洛海灘上偶然發現了塑料與岩石共混的新型岩石。研究發現，燃燒後融化的塑料會把岩石碎片、沙子和貝殼碎片粘在一起，或者塑料會流入更大的岩石，填滿裂縫和氣泡，形成新的垃圾。而一旦塑料與岩石和珊瑚等密度更大的物質融合，它就會沉入海底，被埋和保存在地質記錄中的可能性大大增加[3]。
在卡米洛海灘上發現的塑料小球有兩種類型——原地型和碎屑型。原地類型是指塑料在岩石上融化後與露頭的岩石融為一體，或融化的塑料“爬進”岩石洞穴形成的新材料。碎屑塑性則是玄武岩、珊瑚、貝殼、木質碎片和沙子被融化的塑料粘在一起形成的混合物質。分析顯示，卡米洛的碎屑塑性小球比單純的塑料顆粒緻密得多，這表明這種新的岩石材料比普通的塑料碎片更有可能被埋在岩石中並保存下來。
原地類型塑料岩石（圖源:Image credit: Patricia Corcoran）
碎屑塑料小球（圖源：Image credit: Patricia Corcoran）
研究小組在美國地質學會（Geological Society of America, GSA）上報告說，這些被他們稱為“塑料小球”的石頭很可能是由露營或垂釣者點燃的大火中融化的塑料形成的。所以研究小組認為，這種新物質可能廣泛存在於其他海灘上，特別是在人們紮營或居住的地區。
在夏威夷卡米洛海灘上收集到岩石塑料混合物樣本（圖源：PATRICIACORCORAN）
賓夕法尼亞大學的地球物理學家Douglas Jerolmack沒有參與這項工作，他表示，“如果這些東西能被保存下來，那麼它們可能會成為一個很好的標誌，標誌著人類何時開始統治世界，並大量丟棄垃圾。在世界各地，有大量的垃圾被公開焚燒，可以想象，甚至有更大的融化的塑料沉積物形成塑料小球。”而這種新物質將永遠保存在地球的岩石記錄中，未來可能會成為人類對地球影響的地質標誌[4]。
塑料鏽病：岩石海岸新的潛在威脅
塑料與岩石的結合產物可能還有第三種形式：在一些海灘上一種直接融入岩石海岸線的塑料汙染——“塑料鏽病”正在給岩石披上色彩斑斕的外衣。
葡萄牙海洋研究機構海洋生態學家Ignacio Gestoso在2016年首次注意到火山島海岸線岩石的奇怪“外衣”。淺藍色的薄膜覆蓋在被海浪侵蝕的岩石上，就像舊口香糖被移植到人行道上一樣。Gestoso和他的同事當時認為這只是偶然現象。但到了2017年，研究人員發現外殼仍然存在。2018年早些時候，他們回到現場，發現更多的地方覆蓋著這種神秘物質，並且顏色更加豐富。研究小組決定採取措施，收集更多的樣本進行深入研究。
通過對海岸線上的岩石區域進行隨機取樣，研究人員發現，在三年多的時間裡，岩石的外殼已經從點覆蓋到面，10%的岩石表面被迫披上了美麗的外衣。化學分析表明，這是聚乙烯，一種非常常見的塑料，經常用於一次性包裝和食品容器。在發表於Science of the TotalEnvironment上的一篇論文中，Gestoso和他的團隊正式將這種現象稱為“塑料鏽病”，一種從未見過的塑料汙染形式[5]。
在夏威夷海灘上發現的種塑料和岩石的邪惡結合是由於營火融化塑料垃圾，並將其與沙子和鵝卵石結合在一起的結果。但不同的是，Gestoso認為塑鏽是由水而不是火鍛造的。很可能是由大塊塑料撞擊岩石海岸而形成的，導致塑料像藻類或地衣一樣在岩石上結殼。
塑料鏽病正在逐漸取代岩石表面的天然生物外殼和薄膜，而岩石表面是潮間帶動物如藤壺和蝸牛附著和取食的地方。Gestoso的團隊發現，一種以藻類為食的海螺在塑料鏽上的數量幾乎和在正常表面上的數量一樣多。
目前還不清楚攝入塑料微粒對蝸牛和其他近岸生物意味著什麼，但鑑於我們已經知道微塑料對其他海洋動物（如魚類）的影響，所以可以預想結果並不是我們喜聞樂見的。這些顆粒會阻塞消化道，或將喜歡附著在塑料表面的汙染物直接帶入動物體內。未來的研究應該弄清楚這些食草蝸牛到底吸收了多少塑料，以評估塑料鏽病的潛在風險。目前我們還不清楚塑料鏽病是否有可能成為一種普遍現象，但是弄清塑料鏽病是如何產生的——以及從什麼原料中產生——對於確定它對海洋環境的重要性至關重要。
塑料鏽病是一種在地球海岸線上從未見過的塑料汙染（圖源：Photo: Ignacio Gestoso）
人類世
現在，我們生活在全新世，傳統說法稱它開始於1.17萬年前。近年來，科學家們一直在爭論是否要正式確定一個名為“人類世”的新地質時代，該地質時代將標誌著由於人類影響而顯著改變地球物理、化學和生物景觀的時期。然而，科學家們不能就“人類世”應該在什麼時候開始達成一致。
無論如何，有幾條證據表明人類對地球的影響。
例如，隨著工業革命的開始，大量的二氧化碳和其他溫室氣體被排放到大氣中。更早的時候，大約8000年前農業的興起從根本上改變了土地利用，導致大氣中二氧化碳和甲烷的增加，這一點從冰芯的分析中得到了證明。此外，泥炭沼澤的土壤剖面表明，在過去300年裡，採礦活動和含鉛汽油的燃燒導致了土壤中鉛濃度的增加。
科學家們現在有了“人類世”的另一個全球標誌——塑料汙染。它的存在可以解釋人類是如何與地球的生物物理系統互動的[6]。一般來說，塑料無處不在，在許多令人驚訝的地方都有記錄，包括野生動物和海底。將塑料的豐富分佈和它在環境中的持久性結合起來的話，它進入化石記錄的概率大大提升。塑料鏽病和塑料小球的存在也側面提醒人們塑料汙染的持久性。塑料在這個星球上已經變得如此普遍，以至於它們很可能已經在數千萬年的化石記錄中留下了人類的明顯“指紋”。在我們的物種消失很久之後，這些“技術化石”可能仍會留在地層中。
然而，塑料能在地質環境中堅持多久仍是一個有爭議的問題。有些科學家懷疑這種物質是否會留在化石記錄中。畢竟，塑料會融化也會降解。但無論如何，不可否認的是，塑料正在成為地質循環的一部分。
[1] https://www.nationalgeographic.com/environment/2019/08/new-plastic-polllution-formed-fire-looks-like-rocks/.
[2] Andrew Turner, Claire Wallerstein, Rob Arnold,et al. Marine pollution from pyroplastics[J]. Science of The Total Environment，2019, 694, 133610.
[3] Patricia L. Corcoran, Charles J. Moore,Kelly Jazvac. An anthropogenic marker horizon in the future rock record[J]. GSAToday, v. 24, no. 6, doi: 10.1130/GSAT-G198A.1.
[4] https://www.sciencemag.org/news/2014/06/rocks-made-plastic-found-hawaiian-beach.
[5] Ignacio Gestoso, Eva Cacabelos, PatrícioRamalhosa, et al. Plasticrusts: A new potential threat in the Anthropocene'srocky shores[J]. Science of The Total Environment，2019, 687, 413-415.
[6] https://www.livescience.com/46057-human-trash-becomes-new-plastiglomerate-rock.html.
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