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作为地球上面积最大（覆盖地球表面70%）的生态系统，海洋的生态服务功能，不言而喻。然而，海洋面临的污染问题（尤其是塑料污染），也日益严峻。塑料污染对海洋生物的生存造成了极其恶劣的影响，此前已经有很多的报告讲过海洋生物被塑料制品困住无法自由运动而死亡、或者死亡海鸟的胃里解剖到大量的塑料…… 6park.com
进入海洋的塑料中，大约13.5%为微塑料（microplastic）。目前，通常将粒径小于5 mm的塑料纤维、颗粒或者薄膜称为微塑料，更多的微塑料甚至在μm或者nm级别，因此微塑料也被称为海洋中的“PM2.5”。微塑料又主要分成两类：小碎片（small fragments）和纤维（fibers）。 6park.com
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2004年，英国科学家Richard C. Thompson教授等人在Science发文讨论了海洋水体和沉积物中的塑料问题，首次提出了微塑料的概念。随后引发了众多科学家的关注和参与。目前，微塑料污染已经成为与全球气候变化、海洋酸化等并列的重大全球环境问题。 6park.com
中国对海洋塑料的监测约开始于2007年，对微塑料研究开始于2013年。华东师范大学河口海岸学国家重点实验室是国内最早开始的团队，并设有专门的海洋塑料研究中心，由李道季教授担纲主任。李道季教授领衔的国家重点研发计划“海洋微塑料监测和生态环境效应评估技术研究”于2017年1月正式启动，这也是全球第一个由政府设立的国家级重大研究项目。 6park.com
据估计，全球每年有1000多万吨塑料进入海洋，其中80%来自于陆地输入，20%来自捕捞等海上作业。然而海洋表层的积累量只有～1%，其余99%的塑料最终沉入深海。海底（seafloor）也因此成为全球尺度上重要的“塑料汇”（sink for plastics）。然而这些家伙，并非乖乖沉积，它们依然在运动、在扩散。那么，控制深海微塑料分布的过程是什么呢？此前尚没有充分的研究。 6park.com
本期发表在Science的这篇文章，以第勒尼安海（Tyrrhenian Sea）为研究区域，做了严谨的探索。研究发现了迄今为止浓度最高的微塑料聚集点，每平方米多达190万个微塑料！研究还发现，温盐环流（thermohaline-driven currents）控制了微塑料的分布，并且会形成所谓的积累“热点地区（hotspots）”。这些深海洋流，同样是给深海底栖生物输送氧气和营养的重要途径，即，是驱动深海生物多样性分布的“热点地区”的重要动力。因此，深海生物多样性和微塑料的“热点地区”，很可能，不幸地，重合了。而长此以往的后果……可能是，所有生命体都无法逃脱吞入塑料的命运…… 6park.com
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图1A-B.（A）研究区域的位置与陆源塑料输入的示意图。（B）全球尺度上等深沉积系统（红色示意）。
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图1C. 第勒尼安海北部的深海测绘图示。白色箭头表示区域的底部温盐环流，黄色箭头表示沿岸流。
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图2A-D. 全球尺度与局域尺度海底微塑料的多度。（A）比较本研究与前人研究的结果，发现本研究区域的微塑料浓度非常高（蓝色）。浓度最高的采样点，每50 g沉积物中有多达190个微塑料，大约可以换算成每平方米190万个—这是迄今为止所报道的最高浓度记录。B-D，本研究中，微塑料的多度与距离陆地输入源的距离无关（B）；微塑料主要集中在深度600-900 m的区域（C）；微塑料的分布不是均匀的，具有明显的地形偏好性，比如本研究中，主要分布在mounded drift；而moat则很少（D）。
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图3A-B. 底部洋流对海底微塑料分布的影响。（A）随着海床剪切应力的增大，微塑料的浓度也随之增大；但是当应力超过～0.04 N/m2时，微塑料浓度反而降低。（B）深海洋流的水文动力学模型展示了海底环流（seafloor gyres）的形成过程。
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图4. 微塑料与海底剪切应力的关系。如图所示，移动微塑料所需要的应力阈值约为0.03～0.04 N/m2，重悬浮所需要的应力则需要大于0.1 N/m2。
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图5. 海底洋流调控深海微塑料命运的示意图。这张图系统展示了底部洋流如何调控深海微塑料的转运、积聚与存储。沿岸流（alongshore currents）主要驱动微塑料的扩散，重力流（gravity currents）负责将微塑料冲入深海，而底部的局域温盐环流（deep thermohaline currents）则将微塑料分配到不同浓度的热点地区（hotspots）。这种长期扣押微塑料的方式的有效性取决于底部洋流的作用强度与底部的掩埋速率。