在浩瀚的洋面上，几乎看不到一处没有被塑料垃圾污染的净地。由于塑料垃圾的完全降解需要500年甚至更久的时间，海洋中的塑料垃圾将持久地漂浮在海洋中，而且会越来越多，这极大地破坏了海洋的美学和生态功能。
在一次泛太平洋帆船大赛结束之后回加州长滩的海途中，我和我的同伴第一次看见漂浮在偏远海域表面的垃圾。我们决定穿越北太平洋副热带环流回家，虽然这是一条近路，但很少有海上航行者从这里经过，渔民们避开它，是因为这里的水域缺少支持海洋生物生长的营养，水手们避开它，是因为这里没有推动帆船前进的风力。
从未见过大海的人，很难用词语来描述太平洋的浩瀚。一天又一天，我们的船行驶在无边的大海上，就像是在没有地标的高速公路上行驶的车辆一样。当我站在甲板上凝望着这片原始而质朴的海域时，目光所及之处，满眼看到的是一堆又一堆漂浮在海面上的塑料垃圾。
令人震惊的海上垃圾场
令人难以置信的是，在浩瀚的洋面上，几乎看不到一处没有被塑料垃圾污染的净地。在我们通过副热带高压区的一周内，无论何时望向海面，看到的都是漂浮着的各种塑料垃圾：塑料瓶、塑料瓶盖、塑料包装袋和各种塑料碎片。几个月后，我与海洋学家柯蒂斯·埃贝斯迈尔（Curtis Ebbesmeyer）讨论了这次海洋之旅所见到的一切。埃贝斯迈尔是世界领先的海洋漂浮物研究专家，他将那片海洋区域称为东太平洋的垃圾区，他估计这片大约有德克萨斯州大小的海域几乎全部被漂浮的塑料碎片覆盖。
事实上，早在穿越北太平洋副热带环流之前，海洋垃圾问题就已经引起我的注意。在太平洋地区航行是我童年生活的一部分，50年的海上生涯，我从普通的甲板水手，成为如今的船长，海上塑料垃圾的增长速度令我越来越震惊。我做了一个快速的计算：每百平方米海面上的塑料垃圾可重达半磅，乘以我们这次通过的大约上千英里海域圆形区域的面积，这些塑料垃圾的重量约达300万吨，相当于洛杉矶最大的垃圾填埋场一年的垃圾堆积量。（编者注：1磅=0.4536公斤，1英里=1.6093公里）
这种急剧的垃圾堆积是对自然生态的一种全新形式的剥夺行为。历史上，垃圾一直是被扔进大海的，但它们在一个相当短的时间内会被海洋微生物分解为二氧化碳和水。然而，为了追求轻巧方便而又能持久存储货物的目标，人类创造了塑料，这是一个失败的发明，一个吞噬一切的贪婪恶魔。
与其他许多废弃材料不一样的是，大多数塑料不能被生物分解，在阳光的作用下，它们逐步被光解为更小的碎片，但它们仍然是高分子聚合物。事实上，塑料降解最终分解成的单个分子还是不能为大多数生物，包括“不挑食”的细菌消化。在过去50年时间里，进入太平洋的一些塑料已经碎裂，积累起来形成了北太平洋副热带环流中的垃圾碎片漩涡。
引起关注的海洋垃圾环流
直到20世纪90年代初期，科学界才开始关注海洋里的垃圾环流。第一位调查者是美国国家海洋和大气管理局（NOAA）的海洋学家詹姆斯·英格拉哈姆（James Ingraham），据他创建的海洋表面洋流模拟器（OSCURS）预测，到达这个区域的垃圾碎片可能要围绕漩涡旋转十六年甚至更长的时间。
在那次令人深思的旅行之后，我请求加州南部沿海水研究项目主任、海洋环境监测专家史蒂芬·韦斯伯格（Steven Weisberg）对副热带环流垃圾碎片问题的严重性做一个更严谨的评估。之前韦斯伯格的团队已经就在洛杉矶向南北方向延伸100英里的太平洋沿岸地区搜集的垃圾碎片发表了一篇研究论文。
但我们面临一个新问题：在离岸较远的公海中，水体受到大气压及其形成洋流的约束，换句话说，是空气，而不是陆地，制约着水体随空气压力系统移动，我们要调查的那片水体也是以这样的方式移动的。我们计划调查的环流是地球上最大的海洋领域之一，是地球上五大副热带环流之一。在副热带环流这样一个移动区域中获取随机样本，与韦斯伯格团队沿太平洋海岸进行的调查完全不同。
旋转的气团在整个海洋区域形成一个高压系统，压抑着海洋表面，它们缓慢地推动着洋流，与空气一起沿顺时针方向旋转。这片被我称之为“温柔漩涡”的地区，就成为了来自北太平洋沿岸和海上船只无数垃圾碎片的堆积场所。副热带环流区域也是海洋上的“沙漠”地区，事实上，世界上许多陆地沙漠几乎都位于海洋环流的相同纬度上。像陆地沙漠一样，海洋“沙漠”里生物量极少。陆地沙漠生物量较少是因为缺少水分，而海洋“沙漠”生物量低则是因为海洋深度的原因。
在沿海地区和浅海区域，风浪不断地搅动，回收养分，增加了食物链的生物量，而海洋深处是风浪不及的地方，因此远洋生物主要的食物需要通过光合作用获得。在副热带环流水域里，光合作用只局限于水体表层，随着海水深度增加，阳光迅速变弱，只有约5%的阳光才能到达海底，而这部分光线是无法养育海洋植物的。海洋上层的食肉动物如金枪鱼等鱼类不会在环流水域逗留，因为这里的猎物密度太低。渔民也不会出现在这里，吸引企业家和科学家的丰富海洋资源并不会出现在副热带环流带中。
副热带环流里生活着各种各样的滤食生物，它们以取之不尽的浮游植物为食。白天浮游植物在阳光照射下蓬勃生长，晚上则成为滤食动物觅食的对象，一群群看起来很奇特的浮游动物，包括像水母的脊索动物樽海鞘，它们是世界上生长最快的多细胞生物，每天可过滤掉生存环境周围一半的水量，吸食海水中的浮游植物和浮游动物。但是由于海鞘是一种凝胶状生物，生物量很低，无法形成渔业市场，因此它们主宰的海域，是这个地球上未被开发的、最大的海洋生物栖息地。
海洋塑料垃圾的现状和危害
1998年8月，我和4名志愿者一起从加州出发，驶向西北方向的副热带环流。我们决定利用拖网捕鱼技术，在副热带环流边缘离岸约800英里的地方采集样本。入眼的一切令我们万分惊骇，大量微小的海洋生物与无数的彩色塑料碎片混杂在一起，就像一锅巨大的杂烩汤。我们所有人很快行动起来开始采集样本。由于浮游生物每天都在水中上下移动，我们需要日夜不停地拖网，才能获得具有代表性的样本。
在我们所经之处还发现了很多较大的垃圾碎片，最终我们收集的碎片多达一吨，这些碎片包括：一只含有化学危险品的桶；一个被藤壶覆满的充气排球；一个有弯钩的塑料衣架；一个19英寸电视机的阴极射线管；一个安装在钢环上的充气卡车轮胎；大量的塑料，钓鱼用的浮子；一加仑容量的漂白剂瓶，已经非常脆了，我们拿到手里就崩碎了；缠结在一起的渔网线和缆索，就像挂在我们双体船上的那种聚丙烯材料的缆绳一样。（编者注：1英寸=2.54厘米，1加仑=4.546升。）
2001年，在《海洋污染公告》里，我们发表了海洋垃圾碎片分析的结果，报告指出，在北太平洋副热带环流中，每磅天然浮游动物，其生活环境伴随有六磅重的塑料漂浮物。看到这份报告的读者和我们第一次看到拖网中收集到的样本时一样地震惊。之后我们两次返回该海域，继续调查记录海洋垃圾泛滥成灾的现象。最近的一次调查是在2002年夏天，我们的摄影师拍摄到了令人震撼的水下图像资料，被磨损的绳索缠绕的水母显得十分无助，还可以清晰地看到它透明身体腹腔内的彩色塑料碎片。
无处不在的塑料垃圾对海洋的严重污染，并不仅仅给海洋生物带来缠绕困扰和无法消化的后果。日本东京大学一位环境地球化学家指出，漂浮的塑料碎片中含有许多有毒化学物质，海洋中的塑料成为了一种能够大量吸收DDT、多氯联苯和其他油性污染物的“海绵”。日本调查人员发现，塑料颗粒中所集中的毒性物质密度是这些物质在水中自由漂浮时的100万倍，这一问题所造成的潜在危害更是惊人。
全球每年生产的塑料粒料多达5500万亿颗，重约 2500亿磅，被用于生产各种塑料制品。当这些颗粒或产品降解或碎裂成碎片后，塑料碎片就成了海洋环境中有毒化学物质的集中地和传播媒介。大量的有毒污染物被人类释放到海洋生态系统中，吃进了这些毒素的水母和海鞘等海洋生物又被其他鱼类吞食，导致毒物进入海洋食物链，在某些情况下，有毒的海产品最终被端上人类的餐桌。农民可以种植无农药的有机农产品，但如今大自然还能出产无污染的有机鱼吗？在亲眼目睹了太平洋上的塑料污染“杂烩汤”后，我对此深表疑虑。
许多人曾拍到过海豹被困渔网中或塑料环中窒息，或海龟吃了塑料购物袋的照片，但是受塑料碎片危害最大的还是生活在北太平洋地区的黑背信天翁，它们的胃里含有许多塑料垃圾碎片，夏威夷西北地区无人居住岛屿上的信天翁的胃里，甚至还发现有城市便利店收银台上的塑料小物件。夏威夷群岛附近一只鸟咳出来的咀嚼食物中包括许多可以识别出来的人造物件，离加利福尼亚半岛海岸150英里处的瓜达卢佩岛上的一只鸟吐出了一团全由塑料碎片组成的圆球。
世界几大副热带环流是深海海域的一部分，其吸收、隐匿和回收垃圾的能力一直被看作是无限的。然而，这种生态良好的形象，只存在于以石油为原料的塑料类聚合物出现之前的时代。现代社会生产力带来的诸多好处让我们在很大程度上沉溺于塑料的使用。塑料无处不在，无处不有，我们每天使用的各种产品都包含有塑料，或者被放置于塑料包装里，因为塑料包装可以隔绝空气和水分，是防止食物遭到细菌入侵和氧化变质的好帮手。
但是，对于日常所用的塑料，即使是单个塑料分子，也无法被任何已知生物体吸收和消化。这些塑料分子需要经过光解或缓慢氧化之后，其成分才能重新进入生态圈的物质循环。有数据表明，在海洋中这种循环需要经历大约500年甚至更久的时间。更让人担忧的是，分布在海洋里集中了大量有毒化学物质的塑料碎片，最后造成怎样可怕的后果没有人知道。
具有讽刺意味的是，这些塑料碎片重新进入了它们最初诞生地的海洋里。原始海洋里漂浮的古老浮游生物的遗骸沉积在海底，经过亿万年时光变成了石油；人类从石油中生产出的塑料聚合物，如今又以塑料碎片污染的形式回归大海。
海洋垃圾污染的严重程度令人震惊。我现在可以肯定，塑料碎片已成为世界海洋最普遍的表面特征，因为40%的海洋区域都属于副热带环流，地球表面四分之一的区域已成为漂浮着的塑料碎片的积聚地。对于这种破坏自然循环的产品我们还能做些什么吗？“生态系统中的一切都可以自然循环”的规律，对于塑料还能有效吗？
文章背景
海洋塑料垃圾调查新动向
2014年7月1日至 8月15日，阿尔加利塔号科考船的队员们将担负一个重大的使命，前往世界海洋污染最严重的地区之一，去调查一场有可能毁灭海洋的“塑料之灾”。他们的目的地是离陆地1000英里的北太平洋副热带环流区，塑料垃圾漩涡的所在地。查尔斯·摩尔船长于1997年最早发现了海洋里的“塑料杂烩汤”。
考察研究团队由摩尔船长带领，重访被称为“太平洋大垃圾场”的中心，考察队在那里将进行30天的调查探索活动，调查塑料垃圾污染如何影响海洋环境。不易降解的塑料碎片，形成了被称为“塑料珊瑚礁”的新生物栖息地，一些海洋生物甚至在上面安了家。
自15年前塑料垃圾第一次引起关注以来，这样的人工形成的生态系统如何改变了海洋环流？它们对该海域的海洋物种产生了什么样的影响？“塑料珊瑚礁”对人体健康会产生什么后果？我们的科学家将通过现场考察寻找答案，通过对海水和海中鱼类及无脊椎动物样本的分析，努力寻找确凿的数据资料。
研究人员的具体做法是，提取同一个考察点分别于1999年、2008年和2009年取得的塑料碎片抽样样本数据资料，最终目标是将先前的数据和新获得的数据综合起来，评估海洋环流的长期趋势和变化。
在30天的考察时间里，工作人员将生活在海洋调查船阿尔加利塔号上，长时间近距离地对这个有名的塑料碎片堆积区进行考察。考察期间，考察团队将和成千上万世界各地的学生保持联系，学生们可以通过卫星通信与考察队员进行实时通信。队员们将和大家分享探险和研究成果，专家小组将传递他们面对塑料垃圾污染提出的建议、解决方案等方面的知识和经验。此外还有两个要讨论的问题：“我们每个人应该做些什么？”以及“我的能力能让目前状况有所改变吗？”
这次考察的目的是寻找遏制海洋塑料污染的途径，凝聚人们对这个问题的强烈意识，让人们认识到人类活动导致流向大海的塑料垃圾碎片越来越多，塑料污染对海洋环境影响的严重程度，以及对人类健康的潜在威胁。
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