據外媒報導，每天都有數以噸計的塑料碎片被釋放到海洋中，其中大部分都積聚在垃圾帶的中間，這些垃圾帶往往漂浮在海洋表面的每個區域的中心。其中最令人關注的一個被稱為“大太平洋垃圾帶”，位於北太平洋。美國和德國的研究人員決定探索哪些途徑將碎片從沿海運輸到海洋中部，以及海洋中不同的亞熱帶環流的相對強度，以及它們如何影響碎片的長期積累。

在AIP出版社出版的《Chaos》期刊中，Philippe Miron、Francisco Beron-Vera、Luzie Helfmann和Peter Koltai報告說，他們根據海面浮標的歷史軌跡創建了一個海洋表面動態的馬爾可夫鏈（Markov Chain）模型。他們的模型描述了塑料碎片從海洋表面的一個區域運輸到另一個區域的概率。

“水面碎片從海岸釋放，並根據其位置在全球陸地塑料垃圾進入海洋的份額進行分佈，”邁阿密大學的助理研究員Miron說。“為了觀察漂浮碎片的長期分佈情況，被淹沒的碎片按照同樣的分佈重新註入系統。我們稱這種模型為’污染意識’，因為它模擬了系統內碎片的注入、分散和再循環。”

過渡路徑理論允許研究人員識別出直接連接源頭和目標的路徑或過渡路徑。“在這項工作中，我們專注於從海岸到亞熱帶峽谷，從一個峽谷到另一個峽谷，以及從峽谷到海岸的路徑，”Miron說。

研究人員推斷了碎片路徑，並通過量化它們與保留垃圾的能力之間的聯繫來探索垃圾帶的穩定性。

“我們確定了一個高概率的過渡通道，連接了大太平洋垃圾帶和亞洲東部的海岸，這表明那裡有一個重要的塑料污染源，”Miron說。“而印度洋環流作為塑料碎片陷阱的弱點與過渡路徑不在迴旋渦內匯合是一致的。”

他們發現，一般來說，環流之間的聯繫是很弱的，或者說是相互脫節的。

“事實上，在風勢異常強烈的情況下，一個亞熱帶環流更有可能向海岸線輸出垃圾，而不是進入另一個環流。”Miron說。

該小組最大的發現之一是，雖然北太平洋亞熱帶環流吸引了最多的垃圾，這與先前的評估一致，但南太平洋環流脫穎而出，成為最持久的環流，因為垃圾流出和進入其他環流的途徑較少。

“我們的結果，包括尚未直接或有力觀察到的垃圾帶的前景，即在幾內亞灣和孟加拉灣，對海洋清理活動有影響，”Miron說。“我們發現的反應性污染路線為這些清理工作提供了目標–除了大垃圾帶本身之外。”