根據估計，等到2040年，塑料污染的水平可能達到每年8000萬公噸。現在，在環境的幾乎所有領域如水體、土壤和空氣中都檢測到了塑料微粒。通過洋流和河流，這些微小的塑料顆粒甚至可以到達北極、南極或海洋深處。
一項新綜述研究現在表明，風也可以將這些顆粒運送到很遠的地方–而且比水快得多：在大氣中，它們可以在幾天內從原點到達地球上最偏遠的角落。
一個國際研究小組發表在《Nature Reviews Earth and Environment》上的文章解釋了微塑料如何進入大氣層以及隨後如何運輸。
現在每年有0.013到2500萬公噸的微塑料和納米塑料通過海洋空氣、雪、海霧和霧被運輸到數千公里之外，在這個過程中這些塑料跨越了國家、大陸和海洋。這一估計是由一個由33名研究人員組成的國際團隊得出，其中包括來自阿爾弗雷德-魏格納研究所、亥姆霍茲極地和海洋研究中心(AWI)、波茨坦高級可持續性研究所(IASS)和基爾的GEOMAR亥姆霍茲海洋研究中心的專家。
“空氣是一種比水更有活力的介質，”來自AWI的共同作者Melanie Bergmann博士說道，“因此，微型和納米塑料可以更迅速地滲透到我們星球上那些最偏遠的、在很大程度上仍未觸及的地區。一旦到了那裡，這些顆粒可能會影響表面氣候和當地生態系統的健康。如當這些較深的顆粒沉積在冰雪上時，它們會影響冰雪的反饋、減少它們反射陽光的能力並促進融化的發生。同樣，深色斑塊的海水會吸收更多的太陽能，進而使海洋進一步變暖。而在大氣中，微塑料顆粒可以作為水蒸氣的凝結核，對雲的形成產生影響，從長遠來看，對氣候產生影響。
塑料微粒是如何進入大氣層的？
首先，通過人類活動。道路交通中的輪胎和剎車產生的顆粒或工業生產過程中的廢氣都會上升到大氣中，在那裡被風吹走。然而根據概覽研究，哎有證據表明，這些顆粒中有相當數量是由海洋環境運送的。初步分析表明，沿海地區的微塑料還通過侵蝕的海灘沙子進入海洋。海霧、風和波浪的結合在水中形成了含有微塑料的氣泡。當氣泡破裂時，這些顆粒就會進入大氣。因此，向偏遠甚至極地地區的運輸可能是由於大氣和海洋運輸的結合。
因此，了解大氣和海洋之間的相互作用是非常重要的，這樣才能確定哪些顆粒大小被運輸及數量是多少。大氣層主要運輸小的微塑料顆粒，這使得它成為一個更快的運輸途徑，從而導致大量沉積在廣泛的生態系統中。正如Melanie Bergmann所解釋的那樣–“我們需要將微型和納米塑料納入我們對空氣污染的測量中，最好是在國際範圍內作為全球網絡的一部分”。為此，作為第一步，這項研究的第一作者Deonie Allen和Bergmann在去年北極地區的Polarstern考察中開始收集空氣、海水和冰中的微塑料樣本。
攜手把握微塑料的循環
了解和描述海洋和大氣之間的微塑料循環將需要共同努力。在這方面，在這項研究中，由來自格拉斯哥斯特拉斯克萊德大學的論文第一作者Deonie Allen和Steve Allen領導的研究小組概述了一項全球戰略，以此來創建一個關於海洋和大氣之間的微型和納米塑料流動的無縫、可比較的數據庫。“大氣層中微塑料的排放、運輸和影響有很多方面我們還沒有完全理解，”來自國際科學協會的合著者Tim Butler教授說道，“這份出版物揭示了我們知識中的差距–並提出了未來的路線圖。”
海洋環境保護的科學問題聯合專家組(GESAMP)的兩個專門工作小組準備了這項研究。研究報告的論文共同作者、GESAMP成員、來自GEOMAR的Sylvia Sander教授說道：“這項研究清楚地表明，只有通過研究人員和他們的數據聯網才能全面掌握海洋及人類對海洋的影響。我們這個時代的巨大挑戰是在全球範圍內的。因此，我們必須以儘可能全面和國際化的專業知識來尋求迫切問題的答案。只有通過合作才能做到這一點。”GESAMP是一個屬於聯合國的11個組織的聯合體，其目標是對海洋環境達成一個多學科的、基於科學的理解。到目前為止，該網絡已經跟來自全球各國的500多名專家就一系列問題展開了合作。
空氣中的微塑料和納米塑料還跟人類健康有關。在最近發布的一項英國研究中，在13個活人的肺部發現了微塑料。Bergmann表示：“這是我們需要將塑料納入空氣質量監測計劃的另一個原因。”為了減少塑料造成的環境污染，新塑料的生產也需要在國際條約的基礎上逐步減少，正如Bergmann和其他專家最近在給《科學》雜誌的一封信中所呼籲的那樣。