《Marine Pollution Bulletin》：Increases in plastic bottles washing ashore on sub-Antarctic Marion Island
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为追踪南大洋偏远海域漂浮垃圾的长期变化趋势，研究人员对亚南极马里恩岛进行了长达30年的海滩垃圾监测。研究发现，源自海上的垃圾占主导，其丰度在2004年后显著增加，主要驱动因素是塑料饮料瓶数量的激增。这项研究揭示了一般家庭废物在这片遥远海域的惊人增长趋势，为评估全球海洋塑料污染动态提供了关键的长时序证据。
想象一下，在地球上最偏远的角落之一，距离非洲大陆超过1700公里的南大洋深处，有一座名为马里恩岛的火山岛。这里常年狂风呼啸，是无数海鸟和海豹的家园，人类活动极少。然而，即便是这样的“天涯海角”，也未能幸免于人类活动产物的侵扰。自1993年起，科学家们开始系统记录被海浪冲上这座岛屿海滩的垃圾，这项看似简单却意义非凡的监测工作持续了整整三十年。他们为什么要这样做？因为对遥远岛屿海滩垃圾的长期监测，是追踪全球海洋中漂浮垃圾数量与组成变化的有效窗口。随着全球对人为垃圾，特别是塑料垃圾对海洋环境影响担忧的加剧，了解像南大洋这样人类活动稀少区域的污染现状与趋势，对于评估全球塑料污染的动态和制定应对策略至关重要。
为了揭示南大洋西南印度洋区域海洋垃圾的长期变化规律，来自南非开普敦大学菲茨帕特里克非洲鸟类学研究所的Peter G. Ryan及其合作者，对亚南极马里恩岛的海滩垃圾进行了持续监测。他们的研究成果发表在《Marine Pollution Bulletin》上，为我们描绘了一幅跨越三十年的海洋污染变迁图景。
研究人员主要采用了现场采样与数据统计分析相结合的方法。自1993年5月起，野外工作人员遵循南极海洋生物资源保护委员会（CCAMLR）的监测协议，定期巡查马里恩岛周边可到达的海滩，记录所有新近搁浅的尺寸大于等于20毫米的人为来源大块垃圾。他们对每件垃圾的发现日期、地点、材料类型、物品功能（如已知）以及任何可识别其制造国的标记或文字进行记录。在分析层面，研究团队采用了广义加性模型来估算主要垃圾类型的长期变化趋势，并使用分段负二项回归来正式检验时间变化点的存在。为了评估长期变化，还将数据汇总为五年期和十年期进行分析，并比较了岛上不同海岸段以及定期监测海滩与其他海滩之间的差异。
研究结果揭示了马里恩岛海滩垃圾的多方面特征：
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垃圾总体构成与来源：在1993年至2024年间，共记录了7298件垃圾，平均每年243.3件。其中，高达95.3%的垃圾被推断来自海上，仅有4.7%源于岛上本地的人类活动（主要是研究站）。海上来源的垃圾中，94%由塑料制成，而本地垃圾中非塑料物品（如木材、金属）的比例显著更高。
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垃圾的功能类别：塑料瓶及其他容器是主要的垃圾类型，占所有垃圾的58%，其中98%为塑料瓶。发泡聚苯乙烯包装是第二常见的类型，占17%。渔具和航运器材合计占7%。本地来源的垃圾则以加工木材/软木、建筑材料和其他包装材料为主。
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垃圾的空间分布：大多数垃圾（76%）发现于岛屿的北部和东北部海岸，这部分海岸拥有最长的可通达海滩。但按单位海滩长度计算，面向盛行西风的西海岸垃圾堆积率最高。绝大多数本地垃圾（84%）集中在研究站附近的博尔德斯海滩。
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垃圾到达的季节性：来自海上的垃圾在冬末和春季（7月至11月）到达最多，8月达到显著高峰，这一模式在不同年代、不同类型的垃圾中均保持一致，暗示存在共同的驱动因素。本地垃圾则没有明显的季节性信号。
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垃圾的长期变化趋势：
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本地垃圾：数量显著减少，从1993-1997年间的198件锐减至2019-2023年间的仅15件，这主要归功于岛上研究站固体废物管理措施的持续改进。
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海上垃圾：其数量变化更为复杂。总体而言，海上垃圾的丰度从1993年至21世纪初有所下降（变化点出现在2004年），随后持续增加直至2023年。这种增长主要是由塑料瓶数量的激增所驱动。塑料瓶的比例从研究第一个十年的40%，上升到最后一个十年的73%。其中，装水或其他饮料的塑料瓶比例从81%增至95%。
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其他垃圾类型：渔具在20世纪90年代最多，之后其丰度减半并保持相对稳定。发泡聚苯乙烯包装在90年代和2019年最为丰富，但总体呈波动下降趋势。加工木材/软木及其他非塑料垃圾则呈现稳步下降趋势。
研究结论与讨论强调了监测发现的核心意义：
这项长达三十年的研究清晰表明，尽管通过加强管理，源自马里恩岛本地的海滩垃圾已大幅减少，但来自海上的人类垃圾污染问题却日益严峻。海上垃圾的总体增加趋势，特别是近十五至二十年来塑料饮料瓶数量的急剧上升，指示南大洋印度洋区域一般塑料废物（尤其是家庭生活垃圾）正在增长。这与之前在岛上繁殖的信天翁和巨鹱 regurgitations（反刍物）中塑料物品增加的研究发现相互印证。大多数饮料瓶很可能来自船舶在海上非法的垃圾倾倒。同时，渔具的减少与20世纪90年代末岛周边巴塔哥尼亚 toothfish（小鳞犬牙南极鱼）渔业的崩溃相关，而发泡聚苯乙烯的减少原因尚不明确。
这项研究的重要意义在于，它通过一个偏远岛屿的独特视角，提供了评估广阔海洋区域垃圾污染动态的长期、连续数据集。其结果表明，即使在南大洋这样的人类活动稀少区域，海洋塑料污染，特别是来自消费品的塑料污染，也呈现出令人担忧的增长态势。要减少冲刷上海岸的海洋垃圾，需要在全球范围内更有效地执行禁止海上倾倒的法规，并采取干预措施遏制陆基塑料垃圾入海，尤其是在东南亚地区。马里恩岛的故事警示我们，塑料污染是一个无远弗届的全球性挑战，保护最偏远的海洋环境，需要从源头减少塑料废弃物的产生与不当处置。
