研究人員在塑料垃圾瓶裝上跟蹤器，並將其隨意丟在恆河和孟加拉灣裡，以跟蹤它的運動軌跡。，這可以讓人們對塑料汙染如何傳播有了新的認識。
最近，一位住在印度恆河沿岸的原住民，收到了一份神奇而又古怪的禮物，可以肯定地說，這是地球上從未有人收到過的禮物。乍一看，它看起來肯定像一隻漂流在河中的普通塑料瓶，除了頂部伸出的那根細杆，就像一艘有桅杆卻沒有帆的帆船。這位"不願透露姓名"的收禮者一定是出於好奇，撕開了這個500毫升的瓶子，發現裡面其實裝滿了電子產品。其中包括一張SIM卡，用戶可以將該卡放入移動設備中，然後登錄Facebook。
倫敦動物學會（Zoological Society of London）的技術專家阿拉斯代爾·戴維斯（Alasdair Davies）說："當我們收到賬單時，我們才知道它正在使用。"。戴維斯（Davies）和埃克塞特大學的環保科學家艾米麗·鄧肯(Emily Duncan)，以及其他研究人員一樣，他們在不久之前，將這個瓶子和其他9個瓶子放入恆河，通過這種巧妙的實驗，可以讓我們清楚地看到塑料汙染物是如何通過河流移動，並最終流入大海。SIM卡可以讓這隻"命運多舛"的瓶子和它的同伴們，在漂流過程中每隔三個小時連接一次手機發射塔，並詳細記錄下這些設備的移動距離和速度。其中一艘在51天內航行了612公裡。
但奇怪的是，這個特殊的瓶子竟然在中途"離家出走"了。一開始，研究人員計劃在SIM卡上使用不超過100兆的數據，這是因為一張卡每次上傳到一個蜂窩塔最多隻需要2千字節。然而，現在這張SIM卡已經成功地儲存了300兆字節的數據。"我們當時就在想，'這瓶子怎麼會用了300兆如此之大的數據量呢？'"戴維斯（Davies）對此表示疑惑。所以，他們查看了定位日誌，出人意料的是——發現這個瓶子竟然從河裡"跳"了出來，最終"落"入了別人的房子裡，很顯然，這不是無生命物體的典型行為。"隨後，它就離線了，其數據開始指數般地積增長，"他說。
雖然有少數瓶子在數個星期內旅行了近千公裡之長，但大多數瓶子卻早已喪失了傳送其位置的能力。還有一些似乎是被漁網纏住了。但是，這並不代表是對電子研究瓶的浪費——事實上，恰恰相反。《公共科學圖書館綜合》一篇新論文的主要作者鄧肯（Duncan）認為："反而，它提供了塑料瓶在自然環境中所發生的真實變化數據。——有些可能會被帶出河道，有些可能會被河中的漁具抓住。所以在實驗中的這些'不幸經歷'，也讓我們對這一現象有了全新且更加真實的認識。"
鄧肯（Duncan）和戴維斯（Davies）實際上拼湊出了兩代電子塑料瓶。他們的第一代設備——也就是沿著恆河航行的設備，一路上有很多手機信號塔可以連接，所以一張SIM卡就足以滿足。此外，研究人員還想看看塑料瓶到了海洋後會有什麼表現。所以他們給第二代塑料瓶配備了GPS。在該項研究中，他們從之前追蹤海龜的工作中獲得了靈感。GPS在遠離任何手機服務的開闊海洋上仍可以保持長時間的良好運作。他們的設計是開源的，所以任何從事塑料領域的研究人員都可以建立自己的追蹤系統，甚至是改進）。
對於這兩個版本的設備，他們必須想辦法讓一個裝滿電子設備的塑料管，看起來更像是一塊真正的塑料垃圾。"可以肯定的是，這都是關於重心的問題。"戴維斯說。例如，他們不能把所有的電池都裝在瓶子的一側。與此同時，還需在瓶內留了一個開放的空腔，這樣被截留的空氣就會給它帶來浮力，使設備一半在水線以上，另一半在水線以下。最關鍵的是——瓶子必須定位，使其天線指向天空，而不是河底。
"我們在後花園的水桶裡試驗了各種方案，這就和玩遊戲一樣——漂浮瓶子，測試配置，讓它處於恰到好處的位置。"戴維斯（Davies）表示："直到我們找到了能模仿瓶子的東西時，我們才發現——合適的壁厚決定了一切。所以我們把另一個瓶子扔在它旁邊，它們會以同樣的方向漂浮。"
由於對這些GPS版瓶子的續航性充滿信心，研究小組將它們部署在孟加拉國恆河河口附近，以及孟加拉灣附近。然後，他們觀察了這些設備是如何沿著相似的軌跡在孟加拉灣周圍滑行的。其中一瓶在94天內行駛了近2900公裡。它們傾向於向西移動（也就是向印度東海岸進發），最終被強大的渦流系統所困住。鄧肯（Duncan）說："如果我們在地圖上，發現了某種螺旋式的宏觀現象開始發生。這就表明我們可能會在那個地方發現塑料垃圾的堆積。"
而這正是這些精心設計的塑料瓶，使其能夠在沿著恆河和橫跨孟加拉灣的艱苦旅程中存活下來的意義所在：它顯示了這些水域中容易垃圾聚集的地方。此前，科學家們已經開發了基於洋流、風和海岸線形狀等變量的模型，以顯示塑料碎片如何在環境中傳播。這些模型表明，垃圾往往會停留在海岸附近，往外衝出一小段路，然後然後又衝回來，如此往復。這項新研究的發現為這種動態提模型供了強有力的現實證據：這些電子塑料瓶傾向於緊貼海岸線，並與海岸線平行行駛數百公裡，而不是立即被衝到大海裡。
海洋保護協會"無垃圾海洋"項目的高級主管尼古拉斯·馬洛斯（Nicholas Mallos）表示："海洋學模型可以突出顯示塑料在海洋中的運動情況，並提供有價值的見解。最為有趣的是，使用實時塑料跟蹤工具可以幫助我們揭示一些以前未知的東西。例如，在開闊的海洋中，塑料會在哪些地方被水渦所纏住?關鍵的棲息地是否會因積累的塑料而受到不成比例的威脅？"
馬洛斯（Mallos）補充道："總的來說，我們目前遇到的最大的問題之一，就是如何確定塑料在環境中移動的距離。事實上，很多研究人員甚至會問這樣一個問題：失蹤的塑料最終在哪裡？因為我們已經量化了有多少可能流入海洋，但我們還無法完全量化這些塑料最終會流向何處，僅僅是知道它們進入了浩瀚的海洋。"
從這些電子塑料瓶中收集的數據可以幫助我們瞭解人類如何應對海洋塑料危機。2018年，一個名為"海洋清理"(Ocean Cleanup)的組織在大太平洋垃圾帶(Great Pacific Garbage Patch)部署了一個600米長的U形捕集器，眾所周知，這裡是塑料垃圾的聚集地。海洋學家立即對這一想法進行了猛烈抨擊，一方面是因為捕捉器不可避免地會斷成兩截（沒錯，事實的確如此），另一方面是因為它分散了人們對更具預防性的解決方案的注意力。這樣就可以在上遊更遠的地方解決汙染問題，從一開始就阻止汙染進入海洋。為此，巴爾的摩港部署了兩艘"攔截器"，人們親切地稱之為"垃圾先生"號遊輪和"垃圾教授"號遊輪，它們會在漂浮的塑料到達大西洋之前將其吞噬，然後堆放在駁船上進行處理。這是一個極為不錯的想法，所以海洋清理組織也效仿製作了他們自己的版本，並將其部署在世界各個河流的河口。
正如這些電子塑料瓶所表明的那樣，塑料垃圾可以在河流下遊漂浮數百公裡，甚至更遠的地方。這種復原能力表明，汙染最終會到達海洋。此外，這還存在另一個問題：有數百公裡的河岸可以讓新的垃圾進入這個系統。換言之，不僅僅是沿海城市在向河流丟棄塑料瓶，因為目前發現這些塑料瓶要經過數公裡的路程才能到達大海，那就說明還包括沿河而上的城市。
然而，塑料瓶垃圾只是該問題的一部分——還包括一系列其他塑料製品，如容器和包裝材料，其都正在流入河流和海洋。它們一旦落入水中，又會有怎樣的運動行為呢？也許有一天，鄧肯（Duncan）和她的同事們會升級他們的技術，把追蹤器應用在更小的垃圾中來尋找答案。鄧肯（Duncan）表示："由於科技發展如此之快，所有的東西都變得如此容易地更小、更輕，並且最終能做成一種可以貼在薯片或塑料袋上的微型設備，這將是一件非常有趣的事情。它的重量要輕得多，不會影響原本物體的移動方式，而且還能跟蹤這些碎片。"
由於這個項目是開源的，全世界的研究人員都可以自己製作傳感器包裝塑料。所以，當你下次在河邊漫步的時候，並感嘆漂浮的汙染垃圾時，請記住，這些垃圾其實可能是"科學間諜"。
撰寫：GolevkaTech
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