加州大学河滨分校的一名科学家滑雪深入山脉追踪雪中的微塑料

从海洋深处到海洋,科学家们所到之处都发现了微小的塑料碎片。 上面的云。

现在,加州大学河滨分校的一位具有特定户外和实验室技能的环境科学家在只有滑雪才能到达的偏远山雪中发现了它们。 在一篇新文章中, 他和 13 名同事报告说,在每个采样区域都发现了塑料。他们还描述了风暴如何像天空中的刷子一样,暗示风暴之间的间隙越长,下一场风暴带来的塑料就越多。

对于亚历山大·卡拉佩特洛娃 (Aleksandra Karapetrova) 来说,答案是显而易见的。他平躺在雪地里,已经会读书了。十多年来,他一直是一名狂热的山地爱好者:滑雪登山、高山攀登以及挖雪洞以读取雪情并评估落基山脉、喀斯喀特山脉和塞拉山脉的雪崩风险。

他还进入研究生院学习毒理学,并开始研究微塑料。他想记录他们如何穿过积雪获得饮用水。通过花时间做他最喜欢的事情,在偏远的偏远地区滑雪,他找到了一种帮助西部山区社区的方法,在这些社区,水一直是关注、摩擦和焦虑的根源。

大约 2700 万加州人依靠山脉积雪的融水来灌溉近 100 万英亩的农田。

2024 年春天,卡拉佩特罗娃滑雪数十公里进入山脉最深处,在水晶体未受到道路、人群甚至滑雪缆车污染的地方收集新雪样本。

多年来,科学家们已经知道,从我们的衣服和轮胎上脱落的微塑料会进入大气中。在空气中,它们被雨滴和雪花收集或“清除”,并在暴风雨期间被送回地面。

“它们是水循环的一部分,”卡拉佩特罗娃说。

但目前尚不完全清楚在一次特定风暴期间有多少塑料掉落到地面(累积的速度)以及塑料随地点和近期天气状况的变化情况。

“很多研究只是着眼于季节性积累,”他说。他知道像他这样研究水文学和雪崩风险的人可以做得更好,因为他们知道如何解读积雪中留下的各个层中的风暴。 “让我们把这两个领域连接起来并努力吧,”我说。

于是,卡拉佩特洛娃拿起滑雪板前去搜寻。

他在内华达山脉的七个地点收集了 43 个样本。其中六个地区被视为农村地区;距离任何主要人口中心超过两英里;但其中三个位于山脉西侧,位于圣华金河谷的正风向,该河谷是集约化农业区,拥有 430 万人口。

为了到达偏远地区,他会把车停在山路边,然后滑雪 3 到 10 英里;至少有一次旅行包括过夜。该论文的合著者、现场合作伙伴索尼娅·梅普尔 (Sonya Maple) 拍摄的照片显示,卡拉佩特洛娃 (Karapetrova) 深陷在齐膝深的新雪中,周围环绕着山峰,这是两名女子滑雪场和脚印中唯一的人类迹象。

反过来,它还对猛犸山的雪研究站进行了采样,该站靠近滑雪场和猛犸湖镇,该站由陆军寒冷地区研究和工程实验室和加州大学圣巴巴拉分校运营。他可以乘电梯去那里。

利用天气记录和他通过检查雪层是否存在雪崩风险而形成的洞察力,他将雪坑中的每一层与形成它的风暴进行了匹配,并从每一层的开头采集了样本。

这就是他预计大部分塑料都在的地方。在风暴之间,微塑料仍然悬浮在低层大气中。当雪开始下雪时,雪花将它们向上飘移,并将它们向下拖拽,这就是科学家所说的清理过程。

卡拉佩特洛娃说:“清理工作在风暴爆发的第一刻就开始了。”随着风暴的持续,空气中捕获的塑料越来越少。

这意味着风暴前的干旱期越长,携带的塑料就越多。 28 天无雪之后,每升融水的下落层中含有约 69 个颗粒。仅干燥四天后,下落层就容纳了大约 11 个单位。

风暴完成了大部分工作。卡拉佩特罗娃还在猛犸象现场安装了一个收集器,用于在四月至七月的干燥天气里收集空气中的塑料。与干燥天气相比,降雪导致每天掉落到地面的塑料平均多出 7.5 倍。然而,作者指出,干燥样本是在季节后期使用不同的方法收集的,因此比较是粗略的。

毫不奇怪,研究人员发现大多数微塑料落在人们附近。虽然风暴在偏远地区每天每平方米沉积 267 至 3,190 个颗粒,但在猛犸象地区平均沉积了三倍多的颗粒(2,560 至 7,480 个)。

卡拉佩特罗娃和她的同事还非常小心,不让微塑料污染他们的样品。

“这是这篇文章的重要部分,”他说。

“我们带进草原的所有设备……我们都穿着羊毛衬衫、棉质衬衫、棉质实验室外套。我们使用的所有设备都是金属的:瓶子、雪刀,甚至是我挖洞时所处的位置,以确保我采样的是顺风,”他说。

这对工作至关重要,但也增加了他和梅普尔斯必须拖着 25-30 磅的额外重量进入偏远地区。

该团队还考虑了背景污染。

旧金山河口研究所研究员戴安娜·林 (Diana Lin) 表示,这项研究令人印象深刻,并展示了检测雪中微塑料的新有效方法。

州环境健康危害评估办公室的毒理学家斯科特·科芬(Scott Coffin)没有参与这项研究,他表示,据他所知,这项研究是第一个将微塑料积累与个别暴风雪联系起来的研究。他说,风暴会“冲走”空气中积聚的塑料,模型显示它可以帮助追踪塑料的来源。

他还赞扬了该团队在努力减少微塑料污染方面的努力。

“想象一下,在没有聚酯夹克的情况下在暴风雨中挖雪!”他在一封电子邮件中说。

他说:“这些发现发人深省地提醒我们,塑料对原始、偏远山区环境的全球影响以及减少塑料污染的研究和行动的重要性。”

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