對美國來說是外來種的甲殼和軟體動物,竟在海洋垃圾上熬過了六年時光。

像繩子一樣掛在這個塑膠籃上的茗荷(Lepas anatifera),在2014年被沖上舊金山的海岸。2011年日本海嘯後,許多殘骸碎片漂過太平洋,這個籃子就是其中之一。
PHOTOGRAPH BY GAIL ASHTON AND KATHERINE NEWCOMER, SMITHSONIAN

我們知道大洋的部分水域和我們的日常生活一樣都充斥著塑膠,不過直到最近科學家才考慮到這些塑膠垃圾也可能為美國海岸帶來新一波的入侵物種。現在他們不但發現此事已經發生了,還推測某些入侵種將會繁衍興旺。

當2011年日本東海岸遭地震與海嘯蹂躪後不久,一波波漂浮的垃圾開始被沖上北美洲西岸和夏威夷,包括飼養貝類的箱籠、部分的碼頭殘骸,甚至整艘漁船。日本的塑膠製基礎建設被海嘯沖到海裡之後,就隨波逐流往北美而去。

科學家很清楚海流的方向與速度,所以已經知道這些殘骸會登陸。他們不知道的是殘骸上面的日本貽貝、藤壺和海鞘竟能度過六年橫越太平洋的艱苦旅程,不僅活著抵達陸地,還即將繁殖下一代。

研究人員經常在小艇碼頭或港口發現遠離原生棲地的海洋無脊椎動物,例如這些海鞘類。
PHOTOGRAPH BY BRIANNA TRACY, SMITHSONIAN

「在那之前,我們真的不認為這些海岸生物在海上的存活時間足以度過這段旅程。」史密森尼環境研究中心(SERC)海洋入侵種實驗室的資深科學家葛雷格.魯伊茲(Greg Ruiz)說:「這個發現顯示了牠們辦得到,而且也辦到了。因為海裡的垃圾不斷增加,我們應該會見到更多這類案例。」

在這六年期間,殘骸垃圾不斷地被沖上西部沿岸,研究人員盡可能把這些垃圾收集起來。有一份研究記錄了隨垃圾上岸的生物,發現有289種日本物種在這段旅程中存活下來。

SERC的海洋入侵種實驗室的研究生物學家克莉絲蒂娜.辛卡尼(Christina Simkanin)正在研究入侵種增加所帶來的結果,觀察是否有任何物種能在上岸的地點建立新的族群。這些抵達的物種之中有許多不曾在西岸出現過,和所有非本地的生物一樣,牠們可能對新環境造成傷害。

例如,一種隨著垃圾漂到奧勒岡州的日本海藻,已經散布到舊金山和聖地牙哥。還有一種日本海岸螃蟹(原生於亞洲數個地區),也是順著海嘯後的垃圾來到了西岸。科學家也擔心一種源自地中海的海岸貽貝,身上可能帶有美國和加拿大西岸沒有的寄生蟲。

↑↑↑↑↑臺灣的海岸圾垃有多少?綠色和平組織與荒野保護協會主導,展開了第一次的臺灣本島海岸廢棄物快篩調查。我們的海岸垃圾情況到底怎樣呢?

當研究人員警告有新的非原生種生物來到時,他們通常會依經驗猜測新物種抵達的方式。在歷史上,許多海洋物種能完成這趟旅程,是跟著船隻的壓艙水一同抵達下一個海岸(壓艙水是船隻為了增加穩定度而在啟程處收集的海水)。雖然要求船隻入港前必須在海上排空貯水櫃的法律,已經減少了抵達美國海岸的外來物種數量。其他不受歡迎的外來種,則是由想要捕捉新種魚類的人引入,或是有人把自家魚缸裡的熱帶生物倒進附近湖泊所溢出。

然而這波日本海嘯帶來的物種卻讓研究人員思考:有多少入侵種是搭乘漂浮的垃圾進入新的水域?

「這些垃圾可能早就漂浮一段時間了。」辛卡尼說,這些垃圾「可能在日本那裡漂流一陣子,聚集出一個海岸物種的群落,然後被海嘯事件強行移往外海。」

「颱風也可能會引發這種過程,」她說:「而且未來還會繼續發生。」

這一堆堆的海岸垃圾,是科學家研究入侵種的新疆界。在過去,海岸生物是隨著通常會在海上腐爛的漂流木移動,而現在沿著更多外國海岸大量出現的塑膠,卻讓旅程時間拉長了,只要塑膠一直存在就行,幾百年都沒問題。

不過海洋裡大量的塑膠垃圾也帶出新的科學議題,這些物種是如何在塑膠和聚苯乙烯上活下來的?大型垃圾是不是變成牠們海岸生態系的微環境,就像是提供食物的漂浮旅社?如果牠們的垃圾浮臺被困在像太平洋垃圾帶這樣的環流裡又會怎樣?

裸鰓類海蛞蝓這種海洋軟體腹足動物常常能在被沖上岸的海洋垃圾裡找到。
PHOTOGRAPH BY BRIANNA TRACY, SMITHSONIAN

今年會有一趟在大洋上進行的研究行程,許多科學家都想趁此行獲得解答,入侵種實驗室的博士後研究員琳賽.哈藍(Linsey Haram)即是其中之一。這次行程由NASA出資,該機構針對漂浮垃圾有沒有可能形成特殊生態系有一系列研究,此行程屬於其中一部分。

今年秋天,海洋清理(The Ocean Cleanup)計畫打算清除在太平洋環流裡打轉的約8萬公噸垃圾,哈藍會跟計畫人員一同合作,研究那些可能在垃圾上生活的生物。研究人員預期能找到類似被沖上西岸的海岸生物群落,不過他們也好奇有些生物是不是已演化成能在人造結構的拼湊物上生存。

「我們的假說是許多海岸生物是可以在海上存活,也能在海上繁殖。」魯伊茲說,他還想更了解這些物種漂流時都吃些什麼。「一直以來我們都以為牠們在海岸才能生存,因為海岸地區有著更多養分。」

很久以前,貽貝、文蛤和甲殼動物就跟著壓艙水或附在船身上,來到新的海岸地區,而從此岸到彼岸的旅程耗時數天或數週。但知道這些生物竟能在太平洋上漂流長達一年之久還能活下來,套句辛卡尼的話,還是很「震撼人心」。同時這也讓人很難預測哪裡才是牠們旅程的終點。

撰文:Whitney Pipkin

編譯:蔡雅鈴

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(本文的網頁首圖Photo Credit : Alpha, via Flickr, CC BY-SA 2.0