一项新的研究揭示了海洋生物和海洋污染是如何最终影响南极洲海岸线的。

新的海洋学模型显示，南极洲独特的生态系统可能受到非本地海洋物种的到来和来自南半球大陆的海洋污染的威胁。

在今天发表在《全球变化生物学》上的一项研究中，来自悉尼新南威尔士大学、澳大利亚国立大学、奥塔哥大学和南佛罗里达大学的科学家们认为，漂浮物可以从比以前想象的更多的来源到达南极水域。

“海洋中越来越多的塑料和其他人类制造的碎片意味着生物群有更多的机会到达南极洲，”主要作者汉娜·道森博士说，她在新南威尔士大学完成了这项研究，这是她博士学位的一部分，现在在塔斯马尼亚大学工作。

非本地物种——包括一系列小型海洋无脊椎动物——可以搭乘海带、浮木、浮石和塑料等漂浮物到达南极洲。此前，科学家们认为这些物种只从南大洋偏远无人居住的岛屿漂流而来。然而，这项新的研究表明，它们可以从所有南部大陆到达南极海岸线。

道森博士说:“我们知道海带可以从亚南极岛屿漂流到南极洲，比如麦格理群岛和凯尔盖伦群岛，但我们的研究表明，漂浮物可以从更远的北方到达南极洲，包括南美洲、新西兰、澳大利亚和南非。”

来自奥塔哥大学的合著者克里德·弗雷泽教授说，海带可能对南极洲的海洋生态系统造成潜在的双重打击。

她说:“南牛海带和巨海带非常大，通常超过10米长，为许多小动物创造了森林般的栖息地，它们可以携带这些小动物进行前往南极洲的长途漂流。”

“如果它们在南极洲定居，那里的海洋生态系统可能会发生巨大变化。”

南大洋模拟

利用1997年至2015年的模拟表面流和波浪数据，该团队追踪了来自南半球各种陆地来源的漂浮碎片向南极洲移动的情况，为海洋扩散的频率和途径提供了有价值的新见解。

澳大利亚国立大学的合著者阿黛尔·莫里森博士说:“通过模拟19年来不同海洋条件下的扩散路径，我们能够分析这些漂流联系的频率。”

“我们发现，在模拟的每一年里，漂流物都会到达南极海岸线。任何漂浮的东西似乎都在不断遭到轰炸——无论是海带还是塑料瓶。”

道森博士将电脑建模的过程比作儿童经典动画片《小熊维尼》中的“Poohsticks”游戏。

“想象一下，把一根棍子扔进河里，然后顺流而下，看看它最终会落在哪里——这就是我们在建模中所做的，使用模拟洋流，而不是河流。”

“我们从每个源陆块释放了数百万个虚拟粒子——代表漂流物体——并模拟了它们在19年估计的表面洋流和表面波中的轨迹。在运行模拟之后，我们能够看到它们可能会在哪里结束。

“粒子到达南极海岸线的最短时间是从新西兰南部的麦夸里岛开始的，其中一些粒子不到9个月就到达了。平均而言，从南美洲释放出来的物品的旅程最长，”她说。

温暖的海域

这项研究还揭示了南极海岸线的哪些地区对外来物种的到来是最危险的。

“大多数漂流物到达南极半岛的顶端，这是一个海洋温度相对温暖，通常无冰的地区。这些因素使它成为非本地物种首先建立的可能区域，”新南威尔士大学科学教授马修英格兰说，他也是论文的合著者。

在过去的几年里，南极海冰的急剧下降使这些漂流联系特别令人担忧。

道森博士说:“海冰具有很强的磨蚀性，因此成为许多非本地物种成功在南极洲周围定居的障碍。”

“如果最近南极海冰的减少继续下去，那么漂浮在海面上或附着在漂浮物上的生物可能更容易在大陆上定居，这可能会对生态系统产生重大影响。”