新闻公告随着全球人口的增长，人类一直在努力提高初级生产力以增加粮食产量。然而，塑料污染，尤其是微塑料（MPs，小于5毫米的塑料颗粒）的广泛存在正在威胁全球粮食安全。微塑料不仅污染环境，还可能影响光合作用，进而影响初级生产力。为了量化微塑料对光合作用的影响，南京土壤研究所王玉军研究员团队与南京大学环境学院钟寰教授团队合作研究整合了来自157项研究的3,286条数据，利用meta分析方法综合评估了微塑料对陆地植物、海洋藻类和淡水藻类光合作用的总体影响。同时结合机器学习方法，构建随机森林（RF）模型，对当前环境中的微塑料污染水平对光合作用的抑制效应进行预测。
研究结果表明，微塑料暴露导致全球光合自养生物的光合作用受抑，抑制程度为7.05%至12.12%。其中，陆地植物的总叶绿素含量降低了5.63%至17.42%，海洋藻类和淡水藻类的叶绿素a含量分别降低了0.46%至11.01%和7.80%至18.25%。生产力模型进一步估算的结果表明，微塑料暴露导致的光合作用损失将进一步导致全球主要作物（水稻、小麦和玉米）的年产量损失为109.73至360.87百万吨，占全球总产量的4.11%至13.52%。亚洲、北美和欧洲的作物损失较为严重，而南美、非洲和大洋洲的损失相对较低。海洋和淡水生态系统的净初级生产力（NPP）损失为147.52至3415.11百万吨碳/年，相当于全球水生生态系统NPP的0.31%至7.24%，这一初级初级生产力损失将进而造成全球1.05–24.33 百万吨/年的鱼和海产品损失。
该研究在全球范围内量化了微塑料污染对光合作用的影响，揭示了其对粮食安全、生态系统健康以实现联合国可持续发展目标2、3、12和14的潜在威胁。研究结果强调了将塑料减量纳入全球可持续发展倡议的紧迫性，并为未来的政策制定提供了见解和科学依据。相关研究成果近期发表在Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America（PNAS）上。
论文链接：https://doi.org/10.1073/pnas.242395712
