中國科學(xué)院深海科學(xué)與工程研究所研究員王大偉團(tuán)隊(duì)與南方科技大學(xué)教授徐景平團(tuán)隊(duì)等合作,重建了海底峽谷濁流的沉積動(dòng)力過程。相關(guān)成果近日發(fā)表于《地球物理研究通訊》(Geophysical Research Letters)。
論文第一作者、南方科技大學(xué)博士研究生楊宇平表示,據(jù)估計(jì),每年有超過1000萬噸的塑料垃圾進(jìn)入到海洋,并遍布全球海洋海底,對海洋生態(tài)系統(tǒng)和人類健康造成了巨大影響,塑料垃圾污染已經(jīng)成為一個(gè)嚴(yán)峻的生態(tài)環(huán)境問題。然而,深海塑料垃圾搬運(yùn)和沉積模式并不完全清楚。
據(jù)介紹,在2018至2020年執(zhí)行的西沙海槽科學(xué)考察航次中,研究人員利用“深海勇士”載人深潛器,發(fā)現(xiàn)了海底峽谷中泓線上、沖刷坑中堆積的大量塑料垃圾,并推測是沿海底峽谷流動(dòng)的濁流“產(chǎn)物”。在西沙海槽科學(xué)考察數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上,他們對峽谷濁流的沉積動(dòng)力過程進(jìn)行了數(shù)值模擬,通過計(jì)算弗勞德數(shù)、剪切流速、海底地形凹度,對海底峽谷濁流調(diào)控作用下的塑料垃圾搬運(yùn)和堆積機(jī)制進(jìn)行了深入研究。
該研究由中國科學(xué)院深海科學(xué)與工程研究所聯(lián)合南方科技大學(xué)、同濟(jì)大學(xué)、英國阿伯丁大學(xué)和倫敦大學(xué)學(xué)院共同完成。研究結(jié)果表明:在空間分布上,濁流沉積物的模擬結(jié)果與觀測結(jié)果高度重合,表明沖刷坑中的塑料垃圾極有可能與濁流沉積物具有相同的沉積過程;在濁流流動(dòng)剖面上,沖坑等凹度較大的海底負(fù)地形將導(dǎo)致濁流剪切流速迅速減小,是沖坑塑料垃圾堆積的主要原因。
論文共同通訊作者王大偉表示,該研究重建了海底峽谷濁流的沉積動(dòng)力過程,提出了海底峽谷濁流調(diào)控作用下的塑料垃圾搬運(yùn)和沉積新機(jī)制,為研究全球其他海底峽谷塑料垃圾的堆積模式提供了一個(gè)新視角。
上述研究得到國家自然科學(xué)基金、國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、深圳市自然科學(xué)基金和深圳市科技重大專項(xiàng)等項(xiàng)目的支持。
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