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據(jù)外媒報道，每天都有數(shù)以噸計的塑料碎片被釋放到海洋中，其中大部分都積聚在垃圾帶的中間，這些垃圾帶往往漂浮在海洋表面的每個區(qū)域的中心。其中最令人關(guān)注的一個被稱為“大太平洋垃圾帶”，位于北太平洋。美國和德國的研究人員決定探索哪些途徑將碎片從沿海運(yùn)輸?shù)胶Ｑ笾胁?，以及海洋中不同的亞熱帶環(huán)流的相對強(qiáng)度，以及它們?nèi)绾斡绊懰槠拈L期積累。
在AIP出版社出版的《Chaos》期刊中，Philippe Miron、Francisco Beron-Vera、Luzie Helfmann和Peter Koltai報告說，他們根據(jù)海面浮標(biāo)的歷史軌跡創(chuàng)建了一個海洋表面動態(tài)的馬爾可夫鏈（Markov Chain）模型。他們的模型描述了塑料碎片從海洋表面的一個區(qū)域運(yùn)輸?shù)搅硪粋€區(qū)域的概率。
“水面碎片從海岸釋放，并根據(jù)其位置在全球陸地塑料垃圾進(jìn)入海洋的份額進(jìn)行分布，”邁阿密大學(xué)的助理研究員Miron說。“為了觀察漂浮碎片的長期分布情況，被淹沒的碎片按照同樣的分布重新注入系統(tǒng)。我們稱這種模型為‘污染意識’，因?yàn)樗M了系統(tǒng)內(nèi)碎片的注入、分散和再循環(huán)。”
過渡路徑理論允許研究人員識別出直接連接源頭和目標(biāo)的路徑或過渡路徑?！霸谶@項工作中，我們專注于從海岸到亞熱帶峽谷，從一個峽谷到另一個峽谷，以及從峽谷到海岸的路徑，”Miron說。
研究人員推斷了碎片路徑，并通過量化它們與保留垃圾的能力之間的聯(lián)系來探索垃圾帶的穩(wěn)定性。
“我們確定了一個高概率的過渡通道，連接了大太平洋垃圾帶和亞洲東部的海岸，這表明那里有一個重要的塑料污染源，”Miron說。“而印度洋環(huán)流作為塑料碎片陷阱的弱點(diǎn)與過渡路徑不在回旋渦內(nèi)匯合是一致的。”
他們發(fā)現(xiàn)，一般來說，環(huán)流之間的聯(lián)系是很弱的，或者說是相互脫節(jié)的。
“事實(shí)上，在風(fēng)勢異常強(qiáng)烈的情況下，一個亞熱帶環(huán)流更有可能向海岸線輸出垃圾，而不是進(jìn)入另一個環(huán)流?！盡iron說。
該小組最大的發(fā)現(xiàn)之一是，雖然北太平洋亞熱帶環(huán)流吸引了最多的垃圾，這與先前的評估一致，但南太平洋環(huán)流脫穎而出，成為最持久的環(huán)流，因?yàn)槔鞒龊瓦M(jìn)入其他環(huán)流的途徑較少。
“我們的結(jié)果，包括尚未直接或有力觀察到的垃圾帶的前景，即在幾內(nèi)亞灣和孟加拉灣，對海洋清理活動有影響，”Miron說。“我們發(fā)現(xiàn)的反應(yīng)性污染路線為這些清理工作提供了目標(biāo)--除了大垃圾帶本身之外。”
