第1个回答 2022-11-18
海洋废弃物逐渐漂向热带和极区
近年海废问题相当受关注，中央研究院生物多样性研究中心研究员郑明修组成团队，利用大数据运算分析 25 年来全球七大洋区的海漂垃圾，发现风阻效应和海流都会影响垃圾分布，从亚热带渐渐转移到热带和极区，其中以太平洋区的海洋垃圾积累最严重，并且有 50% 垃圾仍持续在海上漂流，论文于 2020 年 10 月 6 日刊登于《环境研究期刊》（Environmental Research Letters）。
海漂垃圾从哪来？
从小与大海为伍的郑明修，对海洋变脏深感痛心，「过去我们潜水搭船出去，海面都很干净，大家只会注意有没有鲸豚或海鸟出没，现在不一样，一眼望去，海面几乎都是垃圾！」尤其在一些地带垃圾量更多，像太平洋垃圾带位于太平洋上，面积已接近 50 倍中国台湾，而且还在继续扩大中，这些垃圾半浮在海水中，从飞机上根本看不到。
郑明修数十年来看尽世界各地海洋变迁，痛心指出海洋垃圾为当前最严重的环境问题。图片为漂浮在海面上的塑胶垃圾，水下拍摄。iStock
海洋垃圾种类很多，有 20% 会漂浮、80% 会沉没，如渔网。估计每年全球有 480 万～1270 万吨漂浮垃圾流入大海，其中有 50% 可能被风浪打上岸，其他则继续漂浮，经过日晒、风浪拍打，不断风化、分解、碎成塑胶微粒，甚至变奈米级大小，再被细小的浮游动物吃下去后，接着被小鱼、小虾和大鱼吃掉，透过食物链传递、累积在生物内脏和肌肉组织，最后可能就被人类吃下。
许多科学家在研究塑胶垃圾与微粒对海洋生物的影响，著名例子是夏威夷群岛的「中途岛」，当地信天翁误以为塑胶是食物而吞食、亲鸟用塑胶喂幼鸟，科学家解剖死亡信天翁发现肚子里都塞满垃圾。其他如鲸、海狮和海豹等生物，尸体肚子里也有许多垃圾。
绿蠵龟以为塑胶袋是水母就一口吞下，但没有味觉、无法分辨，没办法吐出，都累积在肚子里。国立中国台湾海洋大学的程一骏教授长期研究绿蠵龟，更发现死亡绿蠵龟肚子里有各式各样的垃圾。 iStock
此外，塑胶含塑化剂，溶入大海会对生物造成危害，同时也是环境荷尔蒙，会让雄性贝类 *** 缩小、动物出现雌性化等。「但因为塑化剂不是急性毒、塑胶微粒不会马上致死，导致许多人对于海洋垃圾无感，都不知道害怕 。」郑明修说。
从东沙岛建立分析模型
海漂垃圾研究由中研院郑明修研究员、辛宜佳副研究员，以及台大渔业科学研究所副教授柯佳吟组成研究团队，从东沙岛开始建立分析模型。为何会以东沙岛作为调查地点呢？郑明修说：「我去过东沙岛 50 多次吧，20 几年前还很干净，现在海漂垃圾多得吓人！我很好奇这些垃圾都从哪来？」
郑明修发现东沙岛海漂垃圾多得吓人，图片为东沙岛岸上的海漂垃圾。郑明修
再者，东沙岛虽然有驻军，但禁止乱丢垃圾。郑明修团队认为，东沙岛的垃圾都是从外地漂来，是建立追踪海洋垃圾模型的好地点。他们在东沙岛南、北各一处沙滩，每个月由海洋国家公园管理处同仁、上岛研究团队与海巡署士兵协助调查海漂垃圾，分析里面的组成物，鉴定后发现大多来自中国或东南亚国家。
为了了解海漂垃圾从哪里来，海洋国家公园管理处同仁、上岛研究团队与海巡署士兵协助调查海漂垃圾，分析里面的组成物，鉴定后发现多半来自中国或东南亚国家。郑明修
团队再透过网路从各国 *** 或相关单位收集资料，如从美国国家海洋暨大气总署（NOAA）收集 25 年全球洋流、风向数据，从气象局收集海水温度，从渔业署收集渔船作业地点，进行大数据分析。
在东沙岛，冬天有东北季风、夏天有西南气流，冬天从中国来的垃圾多，夏天从越南来的垃圾多。团队把收集到的海流、风向等数据都丢入电脑、建立模型，进行东沙岛海漂垃圾的反向追踪，与当地实际调查到的垃圾来源比对，发现与上述资料吻合，表示这套理论模型成立。
全球海漂垃圾大分析
东沙岛的模型成功后，团队发现海漂垃圾从四面八方来，因此开起想要了解全球海漂垃圾的动机，并随即再利用数据模拟来分析全球海漂垃圾的走向。团队将一个经纬度分成 3 格，模拟在全球各地每区海域格子丢入 10 个垃圾，观察从 1993 年到 2017 年，它们究竟会被海流和风带往哪里。辛宜佳副研究员说明，风阻效应是将海洋垃圾推送到岸上和沿岸的重要因素，本次也是全球首度加入风阻效应来分析海洋垃圾走向。
海漂垃圾的风阻系数（Cw）为 0~0.1，风阻系数高的垃圾有机会被风吹到岸上，风阻系数低的可能就漂浮在海面。Cw 越高，表示受到风的阻力越大，如大体积保丽龙，受风面大很容易跑到岸上；塑胶拖鞋 Cw 为 0，不会沉没且风也吹不动，除非有大浪才会被卷到岸上。研之有物
在下图可以看到，大洋区域被丢弃的海洋垃圾，低风阻系数的垃圾比重比水大，主要累积在北纬 30° 和南纬 25°~50°；中、高风阻系数的海漂物如保丽龙、宝特瓶比重比海水小，容易随风漂移，累积在北纬 10° 与南纬 > 60° 的区域。另外，沿岸垃圾较不易受风影响，不论风阻如何，皆集中累积在北纬 10° 与南纬 5°~15° 间的热带区域。