《Limnology and Oceanography》：Occurrence of small microplastics in the salp Salpa fusiformis in the Kuroshio region
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本文推荐：研究通过分析滤食性浮游动物梭形萨尔帕(Salpa fusiformis)的肠道内容物，反演估算黑潮海域表层小型微塑料(<330 μm)的原位密度与分布。揭示了其丰度与海流流速呈负相关，且萨尔帕的昼夜垂直迁移与高摄食率显著影响微塑料的垂向输运过程。该工作为利用生物指标评估近海微塑料污染提供了新视角。
材料与方法
研究以2020年2月在日本以南西太平洋黑潮海域进行的航次调查为基础。使用浮游生物网（网目450 μm）在98个站点进行了表层（最大深度0.75 m）水平拖网采样，并在白天和夜间分别进行。采集到的梭形萨尔帕样本随即用5%福尔马林固定。随后在陆上实验室分离并计数梭形萨尔帕个体，测量其体长，并区分其生殖阶段（卵育体或芽育体）。同时，记录了各站点的海表温度、盐度、叶绿素a浓度及海流速度等环境数据。
为分析肠道微塑料，从16个代表性站点各随机选取3只平均大小的梭形萨尔帕个体（优先选择芽育体）。解剖后取出肠道，并按照既定流程处理，使用显微傅里叶变换红外光谱(μFTIR)对肠道内的颗粒进行鉴定、计数、测量大小并分析其聚合物类型和颜色。
梭形萨尔帕在黑潮周边的水平分布
研究发现，在50个白天采样站点均未发现梭形萨尔帕，而在75%的夜间采样站点（48站中的36站）均有发现，这表明该物种存在活跃的昼夜垂直迁移行为。夜间表层丰度介于0.026至0.82 ind. m-3之间，并在黑潮大弯曲内的冷芯环区域尤为密集。根据环境参数，站点被划分为黑潮北部区域、黑潮流轴区域和黑潮南部区域。大型水华（丰度最高达0.82 ind. m-3）主要出现在以冷芯环为特征的黑潮北部区域，该区域通常具有较低的温度（16–20°C）、较低的盐度（34.5–34.7）和较高的叶绿素a浓度（0.75–1.1 μg/L），这有利于初级生产力和萨尔帕的无性繁殖（表现为芽育体比例升高）。而在暖芯环附近，种群规模较小且以卵育体为主。
梭形萨尔帕肠道中的微塑料特征
在分析的48只梭形萨尔帕个体中，高达97.9%的个体肠道内检出微塑料，平均每只个体含有5.23±4.40个颗粒。丰度在站点间差异显著，从最低0.67±0.58 颗粒/个体到最高13.67±2.08 颗粒/个体。绝大多数颗粒为小型微塑料（<330 μm），占95.2%，其主要尺寸峰值出现在60–70 μm。颗粒颜色以透明（61.4%）和白色（21.5%）为主。聚合物分析显示，超过一半的颗粒是聚乙烯（52.2%），其次是聚乙烯-丙烯共聚物（17.9%）和聚丙烯（10.0%）。总体而言，密度低于海水的聚合物（如聚乙烯、聚丙烯）占主导地位（82%）。
黑潮周边小型微塑料的原位分布估算
基于梭形萨尔帕肠道中的微塑料丰度，并利用其已发表的滤食率和肠道排空时间等生理参数进行转换，估算了原位小型微塑料密度。估算结果显示，其密度范围在194±138 到 7093±923 颗粒 m-3之间，平均为2056±2375 颗粒 m-3。密度在黑潮流轴区域较低，而在黑潮北部和南部区域较高。研究发现，估算的小型微塑料密度与表层海流速度呈显著的负指数相关，表明在流速较弱的辐聚区域（如冷芯环锋面），微塑料更容易富集。聚合物组成在空间上存在变异：近岸站点聚乙烯和聚丙烯比例高，可能与日本沿海输入有关；而在流速较高的黑潮流轴区域，密度较大的聚合物（如聚酰胺）比例有所增加。此外，从西向东，较大尺寸（220–330 μm）的小型微塑料比例增加，这可能暗示了大型微塑料的现场破碎降解过程或较小颗粒在运输过程中的选择性消除。
梭形萨尔帕水华对小型微塑料动态的影响
研究计算了梭形萨尔帕种群的滤水率和其对小型微塑料的摄食率。种群滤水率在0.0167 到 10.5 L m-3d-1之间，小型微塑料摄食率则在0.0188 到 34.5 颗粒 m-3d-1之间。在黑潮北部冷芯环锋面等“热点”区域，两者均达到最高值。估算显示，梭形萨尔帕夜间对表层小型微塑料的摄食量最高可占其原位密度的1.05%。考虑到该物种活跃的昼夜垂直迁移（仅夜间在表层摄食，白天下降至深层）以及其产生的大型、快速沉降的粪粒，梭形萨尔帕的水华能够有效地将表层摄入的小型微塑料向海洋深层输送，即通过“生物泵”过程影响微塑料的垂向再分配。此外，萨尔帕作为许多大型捕食者的饵料，也可能成为微塑料进入更高营养级生物的载体。
结论
本研究首次系统评估了黑潮海域梭形萨尔帕水华对小型微塑料的摄食模式，并基于其肠道内容物成功反演了表层小型微塑料的原位分布。结果表明，小型微塑料的分布高度依赖于海洋学条件（如海流速度）和污染源的位置。同时，梭形萨尔帕因其高效的滤食能力、活跃的垂直迁移和产生快速沉降粪粒的特性，在小型微塑料的垂直通量和生态归趋中扮演着重要角色。该研究证实了利用特定浮游动物作为生物监测指标来评估海洋微塑料污染，尤其是难以用传统网采方法获取的小型微塑料分布的可行性，为理解开阔大洋中微塑料的分布与命运提供了新的见解。
