世界海洋中含有数万亿塑料碎片，它们来自包装、渔具及其他合成物品，这些物品会随着时间推移在海中分解。
关于这些海洋塑料，我们所知的大多来自海面网采样：通过过滤水体表层15cm的海水，收集尺寸大于0.3mm的颗粒。
如今，我们已在期刊 《Biogeosciences》 和数据存储库 Figshare上发表了首批海洋塑料高分辨率深度剖面数据。
大多数沉没的塑料都非常小，直径不足1 mm。此前的研究已注意到，海洋中似乎缺少这些微小塑料。
我们表明，这些失踪塑料中至少有一部分仍在海上漂浮，但所处深度已超过科学家通常采样的表层水域。
更准确地表征海洋塑料污染的垂直分布，将有助于改进对世界海洋塑料负荷、颗粒尺寸及生态影响的预测。
漂浮塑料的垂直分布
风和海浪形成的湍流会将漂浮塑料推入水下。 模型 预测，水柱最初几米范围内的塑料颗粒数量会急剧减少。然而，迄今尚无次表层测量数据可用于检验这一预测。
我们开发了一种新设备，可从海面开始每隔50cm采集样本，最深可达5米。该设备用于对世界主要塑料污染热点之一——北大西洋“垃圾带”进行采样。
无论你如何界定垃圾带，采样区域都位于其中。右侧图片展示了采样设备。
Reisser 等，2015，《Biogeosciences》
漂浮塑料集中在海面，其数量浓度和质量浓度均随水深呈指数级下降。不过，在风力较强时，这种下降不那么急剧。我们的结果与 科学模型的预测相当吻合。
风会将塑料从海面吹散，但大部分塑料质量仍停留在这一层。
Reisser 等，2015，《Biogeosciences》
看看海面之下
在博福特风级1、3和4级条件下采样时，位于0.5 m以下不同尺寸类别硬质塑料所占百分比
Reisser 等，2015，《Biogeosciences》
漂浮塑料在湍流将其推入较深水域后返回海面的速度，是预测海洋塑料污染深度剖面的一个重要参数。我们发现，较小塑料的上升速度较低，因此更容易被输送到较深水层。
即使在微风条件下，许多最微小的塑料仍藏在水下。这表明，此前仅使用海面样本的研究存在偏差，倾向于采集较大的塑料碎片。
去年，两项由海洋科学家主导的重要研究——一项由
Andres Cózar 领导，另一项由 Marcus Eriksen 领导——均得出结论，海洋中存在大量小型塑料的损失。我们表明，这些“失踪”塑料中至少有一部分就在海面下方。
还需要开展更多海上观测和实验工作，以进一步量化这一效应，并建立能够估算海上漂浮塑料按深度积分的尺寸分布的模型。
接下来呢？
目前，海面以下海洋塑料样本仍非常稀少。进一步开展多层采样极其重要，这有助于我们估算海洋中实际存在多少塑料，并了解其生态影响。
了解塑料会下沉多深，将有助于确定栖息在不同深度的动物遇到并接触塑料物品的可能性。例如，海鸟、海龟和哺乳动物需要呼吸空气，并以海面作为日常活动场所，它们的塑料 摄入 和 缠绕发生率都很高。
海洋塑料还增加了海洋漂流的机会，并对生物群落和栖息地造成损害。塑料物品承载着诸如 微生物、无脊椎动物 和鱼类等生物，它们可能随之扩散至各大洋，并有可能入侵非原生栖息地。
我们强调，亟需估算沿海和远洋环境中海洋塑料污染的数量及其影响。这类研究至关重要，有助于更好地为致力于 减少塑料流入 这一环境的人士提供信息，并制定应对这一全球性问题的 缓解策略 。
本文与 The Conversation合作发表。发表本文并不意味着世界经济论坛认可其中观点。
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作者：Julia Reisser 是一名海洋学家，也是西澳大利亚大学研究塑料污染与海龟问题的博士候选人。Charitha Pattiaratchi 是西澳大利亚大学海岸海洋学教授。Maira Proietti 是里奥格兰德联邦大学海洋学研究所教授。
图片：一艘拖网渔船在杜拉斯的亚得里亚海日落时分航行。REUTERS/Arben Celi。
