转自公众号：Photosynthesis Engineer
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一项新的评估显示，微塑料对地球的污染正在通过破坏植物的光合作用能力而大幅削减粮食供应。据分析估计，由于微塑料无处不在，全球4%到14%的小麦、水稻和玉米等主粮作物的产量正在减少。科学家们说，随着更多的微塑料涌入环境，情况可能会变得更糟。
2022 年，约有 7 亿人受到饥饿的影响。研究人员估计，在未来二十年里，微塑料污染可能会使面临饥饿风险的人数再增加4亿，并称这对全球粮食安全来说是一个 “令人震惊的情景”。
其他科学家称这项研究有用且及时，但告诫说，这项量化微塑料对粮食生产影响的首次尝试需要通过进一步的数据收集和研究来证实和完善。
新研究背后的研究人员说，微塑料每年造成的作物损失可能与近几十年来气候危机造成的损失规模相似。预计到2058年左右，全球人口将增至100亿，世界已经面临着以可持续方式生产足够粮食的挑战。
微塑料是从倾倒到环境中的大量垃圾中分解出来的。从破坏土壤到携带有毒化学物质，它们以多种方式阻碍植物利用阳光生长。这些微粒已经渗透到整个地球，从珠穆朗玛峰顶到最深的海洋。
“由中国南京大学钟寰教授领导的研究人员说："人类一直在努力提高粮食产量，以养活不断增长的人口，但这些正在进行的努力现在正受到塑料污染的威胁。“面对日益严重的塑料危机，这些发现强调了减少污染以保障全球粮食供应的紧迫性"。
通过食物和水摄入的微塑料已经广泛污染了人们的身体。在血液、大脑、母乳、胎盘和骨髓中都发现了微塑料。微塑料对人体健康的影响尚不清楚，但它们与中风和心脏病发作有关。
南威尔士大学的Denis Murphy教授说： “这项分析很有价值，及时提醒了我们微塑料污染的潜在危险和解决这一问题的紧迫性，但一些重要的数据还需要更多的研究才能被接受为可靠的预测。
发表在PNAS上的这项新研究综合了 157 项研究中有关微塑料对植物影响的 3000 多项观察结果。
以往的研究表明，微塑料会以多种方式损害植物。污染颗粒会阻碍阳光照射到叶片上，并破坏植物赖以生存的土壤。当被植物吸收后，微塑料会阻塞营养和水分通道，诱发伤害细胞的不稳定分子，并释放有毒化学物质，从而降低光合色素叶绿素的含
量。
研究人员估计，微塑料使陆地植物的光合作用减少了约12%，使海洋藻类的光合作用减少了约7%，而海洋藻类是海洋食物网的基础。然后，他们根据这些数据推算出小麦、水稻和玉米的生长以及鱼类和海产品产量的减少情况。
据估计，亚洲受到的作物损失最为严重，三类作物每年减少5400 万至1.77亿吨，约为全球损失的一半。欧洲的小麦和美国的玉米也遭受重创。其他地区，如南美洲和非洲，种植的这些作物较少，但有关微塑料污染的数据却少得多。
在海洋中，微塑料可以包裹藻类，估计每年损失的鱼类和海产品在100万吨到2400 万吨之间，约占总量的7%，其蛋白质足以养活数千万人。
科学家们还使用了第二种方法来评估微塑料对食品生产的影响，这是一种基于当前微塑料污染水平数据的机器学习模型。他们说，这种方法也得出了类似的结果。
“钟寰教授和他的同事说："重要的是，这些不利影响极有可能从粮食安全扩展到地球健康。微塑料导致的光合作用减弱，也可能会减少地球海洋中大量浮游植物从大气中吸收的可加热气候的二氧化碳量，并使其他生态系统失去平衡。
英国国家海洋学中心的Richard Lampitt教授说，应该谨慎对待这些结论。“他说："我对模型所使用的原始数据的质量相当担忧，这导致人们过度推测塑料污染对食物供应的影响。研究人员承认需要更多的数据，并表示这将产生更准确的估计。
世界各国在12月未能就联合国遏制塑料污染条约达成协议，但将在8月重启谈判。科学家们说，他们的研究 “对正在进行的谈判以及行动计划和目标的制定非常重要和及时”。
普利茅斯大学的Richard Thompson教授说，这项新研究增加了表明需要采取行动的证据。“虽然预测可能会随着新数据的获得而不断完善，但很明显......我们需要开始寻找解决方案。确保协议解决微塑料污染问题至关重要"。
卫报链接：https://www.theguardian.com/environment/2025/mar/10/microplastics-hinder-plant-photosynthesis-study-finds-threatening-millions-with-starvation
科学美国人观点(by Joanna Thompson)
微塑料如今已成为我们日常物质生活中无处不在的一部分。这些微小的降解塑料碎片现在充斥着我们的空气、土壤、食物和饮用水。从南极海冰川到人类大脑，研究人员随处都能检测到它们。
随着科学家们对微塑料在环境中的积聚位置有了更好的认识，他们才刚刚开始了解这些污染物如何影响地球上最重要、最广泛的生命王国之一：植物。周一发表在PNAS上的一项新研究揭示了微塑料如何阻碍多种植物物种的光合作用--包括重要的粮食作物。“非营利性塑料污染研究机构5 Gyres研究所的海洋科学家Marcus Eriksen说："It's really scary!/这真的很可怕"。
研究人员发现，微塑料(体积小于5mm的塑料颗粒)的存在会使光合作用平均降低7% 到12%。陆地作物的降低幅度为6%到18%，海洋植物(如海藻)的降低幅度为2%到12%，淡水藻类的降低幅度为4%到14%。“Eriksen说："接触微塑料一点也不奇怪。“让我吃惊的是它影响的程度"。
该项研究的研究人员表示，如此大规模地普遍降低光合作用可能会对全球食物供应产生重大影响。
按照目前全球塑料生产(以及由此产生的微塑料暴露)的速度，在未来25年里，农民的玉米、水稻和小麦等主要农作物每年可能会减产4%到13.5%。此外，由于水生生态系统失去了构成其食物网基础的藻类，海产品产量可能会下降高达7%。研究报告的作者表示，这将严重影响全球经济，并加剧数亿人的粮食不安全问题。
光合作用的减少也会阻碍应对气候变化的努力。植物在进行光合作用时，会将空气中的二氧化碳吸入其组织，并以糖的形式储存起来。大多数气候模型都假定，在未来几十年里，植物能够以稳定的速度吸收大气中的碳。但是，如果森林、草地和海藻床中固碳的数量比研究人员预测的要少，那么减缓气候变暖就会变得更加困难。
除了光合作用，微塑料还与人类和其他动物的健康问题有关。微塑料会增加人们心脏病发作和中风的风险，并会阻碍一些物种的生长和繁殖。
英国普利茅斯大学专门研究微塑料污染的海洋生物学家Richard Thompson没有参与这项新研究。据其团队估计，将目前环境中的塑料微粒数量减少13%，就能使光合作用损失减少30%。自2017年以来，制定国际塑料协议的努力一直在进行，但最近一次由联合国牵头在韩国釜山举行的谈判最终没有达成决议。
Thompson说，尽管如此，继续努力仍至关重要，尤其是当环境中的大块塑料继续降解成微塑料时。另外，他还补充道“如果我们现在不采取行动，在未来70到100年内，我们将看到更大规模的生态危害"。
科学美国人链接：
https://www.scientificamerican.com/article/microplastic-pollution-is-messing-with-photosynthesis-in-plants/