太平洋垃圾帶

太平洋垃圾帶（Great Pacific garbage patch，照英文字面可譯為太平洋大垃圾帶，也稱為太平洋大垃圾渦流（Pacific trash vortex）和北太平洋垃圾帶（North Pacific Garbage Patch））是個位北太平洋中部的海洋垃圾帶 - 在中聚集的海洋廢棄物區域。大致的位置是包含在西經 135 度線（135°W）至西經 155 度線（155°W）以及北緯 35 度線（35°N）至北緯 42 度線（42°N）之間。這些垃圾中的塑膠和漂浮廢棄物均來自環太平洋地區（包括亞洲、北美洲和南美洲）的地區和國家。

雖然大眾普遍認為這片區域是個由漂浮垃圾聚集而成的巨型島嶼，但其低密度（每立方米 4 個顆粒（3.1 個 / 立方碼））讓衛星影像，甚至是位於此地區的休閒海上旅遊者或是潛水員也未能察覺。因為此垃圾帶主要由懸浮在上層中 “指甲蓋般大小或更小”（通常非常微小）的顆粒組成，分佈廣泛，這些塑膠顆粒被稱為微塑膠。 荷蘭非營利性環境工程組織的研究人員聲稱這塊垃圾帶截至 2018 年所覆蓋的範圍達到 160 萬平方公里（62 萬平方英里），其中含有 4.5-12.9 萬噸（5.0-14.2 萬短噸）的塑膠。在 2018 年所做的同項研究發現，雖然微塑膠的數目在這塊區域佔主導地位，但垃圾帶中有 92% 的質量是由尚未碎裂成微塑膠的較大塑膠組成。垃圾中的一些塑膠（包括 “塑膠打火機、牙刷、水瓶、鋼筆、嬰兒奶瓶、手機、塑膠袋和” 等物品）已在海中停留長達 50 多年的歷史。

研究顯示垃圾帶在迅速擴張中。據信自 1945 年起以 “每 10 年增加 10 倍” 的速度增長。對於環流中的每 1 磅浮游生物，相對的塑膠重量大約是 6 磅。在大西洋上也發現有塊類似的漂浮塑膠垃圾帶，稱為北大西洋垃圾帶。這類在大洋中不斷擴大的垃圾帶對海洋生態系統和物種會造成另類的環境破壞。

歷史

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alt = Map showing 5 circles. The first is between western Australia and eastern Africa. The second is between eastern Australia and western South America. The third is between Japan and western North America. Of the two in the Atlantic, one is in hemisphere.

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美國國家海洋暨大氣總署 (NOAA) 在 1988 年發表的論文中對此垃圾帶有描述。資料是根據 1988 年幾位在阿拉斯加州的科學人員對於棲息在北太平洋塑膠垃圾上的漂浮生物研究的結果。

研究人員發現在受洋流影響的地區中，海洋垃圾的聚集數量相對較高。根據在日本海的發現，研究人員外推在太平洋中其他地區會有類似的情況，在那裡穩定的水域中有盛行的洋流。研究人員特別指出的是北太平洋環流。

美國海洋學家及船長在 1997 年參加後，穿越北太平洋環流帶回國時，聲稱遇到一大片漂浮的廢棄物。摩爾就此提醒海洋學家柯蒂斯・埃貝斯邁爾，後者稍晚將這塊地區稱為 “東部垃圾帶”(Eastern Garbage Patch，EGP)。這塊地區經常作為海洋汙染的特例而出現在媒體報導中。

由摩爾創立的阿嘉裡塔海洋基金會（Algalita Marine Research and Education）在 2008 年贊助 JUNK Raft Project（由廢棄飛機機身及塑膠瓶共同組成的航海工具）完成跨太平洋航行，目的在向世人凸顯垃圾帶中的廢棄塑膠問題。

2009 年，成立於美國加利福尼亞州的非營利組織海洋航行研究所（Ocean Voyages Institute）發動的海星計畫（Project Kaisei）派遣兩艘研究船：New Horizo​​號和海星號，開始對垃圾帶展開研究，並確定以商業規模收集和回收垃圾的可行性。 屬於聖地牙哥加利福尼亞大學的斯克裡普斯海洋研究所在 2009 年執行的 SEAPLEX 海上計畫（由斯克裡普斯海洋研究所 / 海星計畫做部分贊助）同樣是針對此垃圾帶做研究。研究人員也研究塑膠對中層帶（也被稱作中層浮游區）的魚類（如燈籠魚科）所產生的影響。

海洋航行研究所延續在 2009 年的 SEAPLEX 海上計畫的成果，在 2010 年進行環流中為期 30 天的考察，並在當地測試原始模型的清理垃圾專用裝置。

海洋航行研究所在 2012 年 7 月 / 8 月再度進行一次，從舊金山到北太平洋環流北部，東面邊界的航行（最終抵達），在回舊金山途中再度勘查環流。這次海上航行的重點是調查 2011 年日本東北地方太平洋近海地震後源自日本的海洋廢棄物漂流範圍。

形成

這個垃圾帶是由於洋流逐步把海洋汙染物（稱為 ocean pollution，或是 marine pollution）聚集而形成。由副熱帶高壓帶（英文稱為 horse latitudes（馬維度））的北太平洋環流攜帶，而佔有北太平洋中相對靜止的區域。漩渦式水流從整個北太平洋中（包括北美和日本的沿海水域）吸收海上廢棄物。當洋流將這些物質捕獲時，由風力驅動的表面水流逐漸把廢棄物移往中心，然後困在那兒。

一項在 2014 年所做的研究，在全球海洋中 1,571 個點取樣，發現拋棄的漁具（例如浮標、釣線和漁網）佔塑膠海洋垃圾質量中的 60% 以上。美國國家環境保護局（EPA）在 2011 年發表的報告稱，“海洋垃圾的主要來源是垃圾和製造物（包括塑膠）的廢物處置或是管理不當（例如亂扔垃圾、非法傾倒）所造成...... 這些廢棄物來自小港口、港口、河流、港灣、碼頭和雨雪水渠。也來自海上的漁船、石油平臺和貨輪。組成物的尺寸從數英里長的廢棄漁網到化妝品和擦洗清潔劑中所包含的微塑膠。

運用電腦模型預測，一片來自美國西海岸的廢棄物會漂流到亞洲，並在 6 年內又漂返美國；來自亞洲東海岸的廢棄物會在 1 年（或更短時間）內到達美國。雖然微塑膠的件數佔估計 1.8 兆件的 94%，但僅佔塑膠總重量 7.9 萬公噸（8.7 萬短噸）中的 8%，其餘大部分是來自漁業活動的廢棄物。

一項在 2017 年所做的研究，結論是世界上從 1950 年起共生產的 91 億公噸（100 億短噸）塑膠中，有近 70 億公噸（77 億短噸）已不再使用。研究人員估計其中僅有 9% 被回收，12% 被焚燒，剩下的 55 億公噸（61 億短噸）則棄置到海洋中和陸地上。

面積估計

這片垃圾帶的面積很難確定，因為很少見到大件物品碎片，其精確分佈模式也難以確定。大多數廢棄物由懸浮在水面上或處於水面下方的小塑膠顆粒組成，飛機或衛星難以偵測，因而只能透過抽樣做估計。由此估計而得的面積為 1,600,000 平方公里（620,000 平方英里）（大約是德克薩斯州的 2 倍，或是法國的 3 倍）。但鑑於抽樣的複雜性，以及需要與其他領域評估作比較，所謂的估計僅為推測性質。此外，雖然垃圾帶的面積是經由遠洋廢棄物集中度較正常值為高而決定，但在估計時並無標準來確定汙染物的 “正常” 和 “升高” 水準之間的界限。

），網眼的尺寸為 0.33 毫米。鑑於海洋垃圾的聚集模式非常複雜，需要經過多次的網拖抽樣才能充分描述這些垃圾的平均豐度。由於使用海面取樣網，而得到這類微細塑膠垃圾的長期變化趨勢：在北太平洋亞熱帶環流中，1999 年的塑膠豐度為每平方公里 335,000 件（870,000 件 / 平方英里）和每平方公里 5.1 公斤（29 磅 / 平方英里），大約比 1980 年代收集的樣本大一個數量級。據報在日本外海的塑膠廢棄物也出現類似的急劇增加現象。然而在解釋這些發現時必須持謹慎態度，因為存有極端的空間異質性問題，並需要比較來自等效水團的樣本，也就是說，如果每隔一週對同一水團進行檢查，就可觀察到塑膠集中度的數量級變化。|Ryan 等}}

斯克裡普斯海洋研究所 / 海星計畫共同贊助的 SEAPLEX 環流勘測，在 2009 年 8 月執行的任務中，發現在沿 1,700 英里（2,700 公里）路徑上，位於環流垃圾帶的不同深度和以不同網目尺寸採集到的 100 個連續樣本中均有塑膠廢棄物。調查發現垃圾帶中有大塊廢棄物，但總體上是由更小的碎片組成，越接近環流中心，集中度越高，而這些在表面下方可見的 “彩色紙屑狀” 殘片顯示實際受影響的區域可能要小得多。在 2009 年從太平洋信天翁種群收集到的資料，顯示有兩個截然不同的廢棄物區域。

海洋清理在 2018 年 3 月發表一篇論文，總結他們在 Mega- (2015 年) 和 Aerial Expedition (2016 年) 兩次海上考察中的發現。這個組織在 2015 年派出 30 艘船穿越太平洋垃圾帶，除目視觀察外，也下網 652 次以採集樣本，總共收集到 120 萬件，並將之清點及依尺寸歸類分級。為觀察更大但更稀有的廢棄物，這個組織還在 2016 年派遣一架配備光學雷達的 C-130 運輸機飛越垃圾帶的上空。兩次考察的結果發現此垃圾帶覆蓋 160 萬平方公里（62 萬平方英里），集中度為每平方公里 10-100 公斤（57-571 磅 / 平方英里）。他們估計垃圾帶中包含有 80,000 公噸（88,000 短噸），數目達到 1.8 兆塑膠碎片，其中 92% 的物體質量大於 0.5 釐米（3⁄16 英寸）。

NOAA 表示：

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在 2001 年所做的一項調查，研究人員發現漂浮的塑膠顆粒集中度為每平方公里 334,721 個（866,920 個 / 平方英里），中位數質量為每平方公里 5.1 公斤（29 磅 / 平方英里）。在許多取樣區，塑膠的集中度是浮游動物的 7 倍。在水柱深處採集的樣本，其塑膠顆粒的集中度要低得多（主要是破損的）。

環境問題

廢棄物清除

海洋航行研究所於 2009 年首度從事的海星計畫清理行動中，共清除超過 5 短噸（4.5 噸）的塑膠，同時也就不同清理裝置的原始型號做測試。

非營利組織、阿嘉裡塔海洋基金會和其他幾個機構（包括 NOAA、斯克裡普斯海洋研究所、IPRC News 和伍茲霍爾海洋研究所）所從事的阿嘉裡塔海洋基金會 / 5 Gyres 亞太行動於 2012 年 5 月 1 日開始在馬紹爾群島收集樣本。(SEA) 於 2012 年在環流中進行研究考察，共進行 118 次網拖，採得近 70,000 件塑膠。

研究人員 Goldstein、Rosenberg 和 Cheng 在 2012 年發現環流中的微塑膠濃度在過去 40 年中增加兩個數量級。

來自羅馬的藝術家於 2013 年 4 月 11 日在巴黎，於聯合國教科文組織總幹事伊琳娜・博科娃在場時宣佈創立的傳播計畫。

第一個廢棄物收集系統於 2018 年 9 月 9 日在環流中部署，開始執行收集作業。海洋清理專案將其 “海洋清理系統 001” 由舊金山拖到大約 240 海裡（440 公里；280 英里）之外的試驗地點。這項初始試驗共運作 4 個月，提供相關寶貴資訊以供團隊設計出下一世代的 “海洋清理系統 001/B”。

海洋航行研究所在 2019 年從事為期 25 天的行動中，創造一項最大規模清理的記錄，清除超過 40 公噸（44 短噸）的塑膠。

海洋航行研究所在 2020 年共進行 2 次清理行動，再次創造新的清理記錄，清除 170 短噸（150 噸；340,000 磅）塑膠。第一次為期 45 天，清除 103 短噸（93 噸；206,000 磅）的塑膠，第二次清除 67 短噸（61 噸）的塑膠。

海洋清理專案於 2021 年（運作期間 2021 年 7 月到 10 月 14 日）使用 “海洋清理系統 002” 收集 63,182 磅（28,659 公斤；31.591 短噸；28.659 噸）塑膠。

研究者於 2022 年在此垃圾帶內發現一個繁榮的生態系統，顯示清理此處的垃圾可能會對此有不利的 ` 影響。

海洋清理專案於 2022 年宣佈他們使用 “海洋清理系統 002”，已創下首批清除 100,000 公斤（220,000 磅；100 噸；110 短噸）塑膠的里程碑，並宣佈他們將改用 “海洋清理系統 03”，據稱其效率是前身 002 的 10 倍。

海洋航行研究所在 2022 夏季共進行 2 次清理行動，共移除 148 短噸（134 公噸；296,000 磅）塑膠，包括、消費品和混合塑膠廢棄物。