海洋失踪塑料之谜离解开又近了一步

想到海洋塑料，您可能会想象瓶子和袋子在海浪上摇摆，慢慢漂流到海中。然而，现实更加复杂，也更加持久。

即使我们今天停止了所有塑料污染，我们的新研究表明，浮力塑料碎片仍将继续污染海洋表面一个多世纪。

这些碎片缓慢分解，释放微塑料以冰川般的速度沉入水柱。其结果是一条将地表与深海连接起来的“天然污染传送带”。

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我们新研究开始了解大块漂浮的塑料一旦进入海洋会发生什么。我们开发了一个计算机模型来模拟这些塑料如何降解、破碎并与被称为“海洋雪”的粘性悬浮颗粒相互作用，这些颗粒有助于将物质输送到海底。

海洋雪是海洋的自然降雪：死去的浮游生物和其他有机颗粒的微小粘稠的薄片聚集在一起并慢慢下沉，携带任何粘附的东西，比如微塑料，深入深处.

新模型建立在我们之前的工作了解小于 1 毫米的微塑料的长期命运，这表明塑料只有在分解并达到临界尺寸阈值后才会与悬浮的细小有机颗粒相互作用。但这个简单的一维模型没有考虑其他物理过程，例如洋流。

通过将塑料降解与海洋过程（包括海洋积雪沉降）联系起来，我们现在已经提供了更完整的图景，了解小塑料颗粒如何在海洋系统中移动，以及为什么一些漂浮的塑料似乎从表面消失。

“缺塑料”问题

当食品包装纸或渔具碎片等大型塑料到达海洋时，它们可以漂浮多年，慢慢受到阳光和海浪的冲击，并被海洋生物膜（生活在塑料表面的微生物群落）定殖。

随着时间的推移，它们会分解成越来越小的碎片，最终变得足够小，可以附着在海洋雪上并下沉。但这是一个缓慢的转变。100年后，约10%在海洋表面仍然可以找到原始材料。

至于其余的，科学家们早就注意到了进入海洋的塑料数量与漂浮在水面的塑料数量之间存在令人费解的不匹配。

漂浮的塑料必须通过降解和下沉从海洋表层去除，但到目前为止，这个数字还没有完全加起来。我们的研究结果有助于解释这个“缺失塑料”问题。

我们并不是第一个报告微塑料下沉的科学家。但是，通过将微塑料如何与细小悬浮沉积物结合的实验工作与我们对塑料降解和海洋积雪沉降过程的建模相结合，我们提供了微塑料如何从海洋表面去除的现实估计，这些微塑料是导致塑料缺失的原因。

海洋的天然生物泵，通常被描述为传送带，将碳和营养物质从地表输送到深海。我们的研究表明，同样的过程也会移动塑料。

但是，存在潜在成本。随着全球塑料产量的持续上升，生物泵可能会变得过载.如果过多的微塑料附着在海洋雪上，它们可能会干扰海洋储存碳的效率——这种影响可能会对海洋生态系统甚至气候调节产生影响。

污染传送带

微塑料污染不是短期问题。即使我们今天实现了零塑料垃圾，海洋表面也会在几十年内受到污染。

为了有效解决这个问题，我们需要长远的思考，而不仅仅是海滩或海洋的清理。政策需要在每个阶段解决塑料的生产、使用和处置问题。了解塑料如何在海洋系统中移动是实现这一目标的关键一步。

大型、有浮力的塑料制品会在几十年内降解，并会在移动过程中脱落微塑料。这些微小的碎片最终可能会沉入海底，但前提是要经历海洋积雪的附着和释放的多个循环，这个过程可能需要几代人的时间。

这意味着几十年前在海上丢失的塑料今天仍在分解，从而形成新的微塑料的持久来源。

海洋连接着一切：今天漂浮的东西总有一天会沉没、支离破碎，并以新的形式重新出现。我们的任务是确保我们留下的东西比我们已经漂流的东西造成的破坏性要小。

凯特·斯宾塞，环境地球化学教授，伦敦玛丽女王大学和吴楠， 生态建模师， 博士后研究员，英国南极调查局;伦敦玛丽女王大学

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