去年，一个名为“海洋清理”（The Ocean Cleanup）的非营利组织为一项旨在清除太平洋垃圾带（Great Pacific Garbage Patch）区域塑料垃圾的项目筹集了 220 万美元。该组织 21 岁的创始人 Boyan Slat 计划利用这笔钱部署约 60 英里的浮动屏障，并表示他将在约 10 年内清理掉所有这些塑料垃圾。但科学家们对 Slat 的想法究竟有多可行——以及有多成功——提出了疑问。事实证明，垃圾带的处理比乍一看要困难得多。目前，我们的海洋中共有六个主要的垃圾带，或是一些科学家更喜欢称之为“热点”。其中五个——北太平洋、北大西洋、南太平洋、南大西洋、印度洋——是由洋流（gyres）形成的。它们是由于风、洋流以及地球自转将海水推向海洋中部而形成的。水汇集的地方被称为洋流，一旦水到达洋流中心，就开始下沉。但垃圾，主要是塑料，仍然在其中盘旋，既没有完全停留在水面，也没有沉入海底。“这就像一个冲不掉的粪便，”伦敦帝国学院的海洋学家 Erik Van Sebille 说。“这就是为什么会有堆积，以及为什么我们会形成这些垃圾带。”大多数人听说过北太平洋垃圾带，Slat 正是希望解决它。它是最大的，拥有最多的塑料，占所有洋流中塑料总量的 40% 以上。
第六个热点位于北冰洋，它打破了常规。它不是一个洋流，而是一个堆积区。大大小小的堆积区存在于世界各地，北极的堆积区是其中较大的一个。科学家们认为，这是海洋中一个水从温暖海域流上来，冷却后又沉入深海的点。北极塑料问题的加剧还在于海冰的存在。塑料会冻结在冰中，在春季融化时重新释放出来，导致更多的垃圾堆积，使清理工作更加困难。而且，与五个洋流不同的是，北极的垃圾对生态系统构成了更为紧迫的问题。
北极面临威胁
当我们想到海洋中的塑料和垃圾时，我们常常会想到它们对动物造成的伤害；海龟被苏打水罐环缠住，鱼类吞食微小的塑料碎片。考虑到这一点，并且从纯粹的犬儒主义角度来看，垃圾带并没有听起来那么糟糕。这些垃圾带形成于贫瘠的区域，van Sebille 称之为“海洋的沙漠”。那里没有养分，几乎没有动物。基本上，海水在那里停留了太长时间，养分已经耗尽。盘旋的塑料垃圾实际上是在造成损害最小的区域，远离渔场和珊瑚礁。这并不是说垃圾还没有造成损害，但已经过了造成更大损害的阶段。
但北极是一个繁荣且富有成效的生态系统。这里有无数的物种，从海洋哺乳动物和鸟类到鱼类和甲壳类动物。在这些北极地区，垃圾和塑料更有可能造成损害，而北极本身已经承受着气候变化和人类活动的巨大压力。随着海冰越来越少，在该地区作业的渔船数量急剧增加。加上石油和天然气开采的增加、北部航线的扩展以及游轮数量的激增（斯瓦尔巴特岛北部港口越来越受欢迎），垃圾的来源也大大增多。
海洋生物学家 Melanie Bergmann 曾就海洋垃圾问题发表过多篇论文，她指出，即使是人们在这些寒冷气候下穿着的服装也可能起到作用。“人们穿抓绒衣和功能性服装，这些主要由塑料制成，”她说。“每次洗这些衣服时，你都会释放出微小的塑料纤维。最近的一项研究表明，一件抓绒衣在一次洗涤中可能会脱落 1900 根塑料纤维。”
将所有这些垃圾从海洋中清除出来是一个巨大的挑战，并引出了许多问题：是从海洋中清除这些垃圾更重要（甚至可能）吗？有什么最好的方法来做到这一点？或者我们应该专注于防止它们到达那里？
遏制浪潮
“海洋清理”项目因其清理太平洋垃圾带的计划而获得高度赞扬，但清理海洋中的垃圾可能不是最有效的资源和金钱利用方式。首先，科学家们质疑这些漂浮装置是否能承受该区域持续的风和洋流。此外，还存在后勤问题。即使是 Slat 也同意这种说法，即如果这些屏障中的任何东西损坏了，试图前往海洋中部进行修复将是极其昂贵的。
与其专注于这些海洋热点，不如着眼于陆地可能更好。在一篇他合著的、发表于 2016 年 1 月的论文中，van Sebille 发现，在近岸地区清除塑料可能比担心那些垃圾带更有效。“在中间清理就像在不修理漏水水龙头的情况下擦拭，它指出。“最好是在尽可能靠近源头的地方进行，使其有机会与海洋生物相互作用。”
当谈到清理时，与垃圾带和热点中漂浮的少量垃圾相比，防止垃圾甚至到达海洋的想法变得更加重要。科学家们知道海洋中有大量的塑料，但他们不知道具体有多少。“如果你测量海洋中有多少塑料漂浮着，”van Sebille 说，“大概在几十万公吨之间。”但随后他 引用了另一篇去年的科学论文，该论文估计每年实际进入海洋的塑料在 480 万到 1270 万公吨之间。
换句话说，每年进入海洋的塑料是海面漂浮塑料的百倍。“我们的 99% 的塑料去哪儿了？”van Sebille 说。“我们知道有多少塑料进入海洋，我们知道有多少漂浮在海面上，其余的呢？这是个价值百万美元的问题。”
大多数科学家同意，塑料可能只去了少数几个地方——沉入海底、被冲到沙滩上或进入动物体内。“我们知道海鸟的胃里有很多塑料；海龟也是。我们知道有塑料进入动物体内。”
从更广阔的视角来看，Van Sebille 认为，事后清理污染不是解决问题的最有效或最经济的方法。在他看来，第一步是让人们更小心地处理他们的垃圾，并考虑回收利用。
Melanie Bergman 同意，从长远来看，防止塑料进入海洋的唯一有效方法是阻止它首先到达那里。“我认为没有办法清理干净，”她说。“唯一的解决办法是避免最初产生垃圾，减少塑料的消费或使用，并开发与它们所含物品寿命相同的可持续产品。”她思索着可能存在一种能在接触海水时迅速降解的聚合物。“人类如此聪明——为什么这不可能呢？”她问道。
制造更好的垃圾
人类已经在研究潜在的解决方案。越来越多的美国和国际公司生产所谓的“可持续塑料”或“生物塑料”——由玉米、土豆或甘蔗等植物制成的塑料。消费者最常在杯子、瓶子、餐具和袋子中找到它们，随着人们对塑料问题的认识不断提高，对这些环保产品的需求也在不断增长。这是一个好迹象；人们终于开始关心了。营销专家认为，到 2020 年，全球生物塑料市场可能价值 308 亿美元。然而，尽管它们看起来绿色环保，但许多生物塑料存在问题：它们仍然需要很长时间才能分解，或者只能在工业堆肥设施中才能被正确分解。
但在纽约，企业家 Eben Bayer 和 Gavin McIntyre 已经投入了近十年的时间来制造更好的垃圾。“现实是，即使是善意的人偶尔也会乱扔垃圾，”Bayer 说。“人类的商品总会从回收和废物收集系统中流失，这些材料会通过水和风被带向我们的海洋。垃圾带是这种现象的直观证据。我们的理念是，出售给消费者的材料，从包装到耐用品，都应该 100% 与地球生态系统兼容。”
因此，Bayer 和 McIntyre 创立了一家名为 Ecovative 的生物材料公司，并承担了开发聚苯乙烯（Polystyrene，即泡沫塑料）替代品的项目，聚苯乙烯被认为是环境中最大的敌人之一。泡沫塑料作为一种轻质包装材料，因其卓越的性能和极低的成本而无处不在。但它的环境影响非常糟糕。它是城市垃圾的最大来源，也是美国海洋和海湾的主要污染物。它会导致野生动物窒息和饥饿。它至少需要 500 年才能分解，而且还有致癌性。
作为替代品，他们创造了一种由菌丝体（蘑菇根）制成的替代品。他们使用农业废弃物，如玉米秸秆来培养真菌，并将其放入模具中，模具的形状是包装材料的形状，比如新电视或电器周围的角落。几天之内，菌丝体就会长成模具的形状。它的效果与泡沫塑料一样好，一旦接触到湿气就会分解。Bayer 解释说，它不会立即“溶解”，但随着时间的推移，它会分解成可以用于食物链的实际养分（而不是微小的塑料颗粒）。
Bayer 认为，改变我们使用的和丢弃的产品类型是解决海洋塑料问题的最佳途径。“这是确保这些材料不会进入我们环境的唯一可行方法，”他指出。“一旦发生污染，要清理干净是极其困难的。人们听到‘太平洋垃圾带’，就以为它是一个集中的区域。实际上，它绵延数百英里，而且非常分散。那里的材料无疑是个问题，但更大的问题是，如果我们继续这样下去，25 年或 50 年后我们的海洋会是什么样子？我们的海滩将是海岸线上堆积着塑料垃圾，而不是海带，我们的海洋生物、动物和鸟类将付出沉重的代价。”
本文的一个版本最初发表于 2016 年 9 月/10 月的《大众科学》杂志，标题为“垃圾抵达北极水域”。
