出師未捷的海洋吸塵器(The Ocean Cleanup)，從頭說起

海洋吸塵器(The Ocean Cleanup)

要談海洋吸塵器，故事得從2011年的夏天說起。年方16的柏楊．史拉特（Boyan Slat）與家人一同出遊希臘，這位青少年滿腦子都是機械、裝置等玩意，躍入希臘海中的不久前，他以同時施放213支水火箭創下世界紀錄。在海中悠游時，滿滿的垃圾震驚了史拉特，不同深度竟然都是漂浮的塑膠袋和碎片，簡直比魚還多。史拉特因而萌生了清淨大海的念頭。

兩年後，年紀輕輕、大膽作夢的史拉特創辦海洋清淨行動（The Ocean Clean-up, TOC），被時代雜誌喻為2015年最佳發明，哈芬登郵報更直接讚為海洋清淨科技的奇蹟。在膾炙人口的TED短講後，超過4000萬美元的資金湧入，包含Salesforce.com的執行長Marc Benioff，和PayPal的共同創辦人Peter Thiel都是贊助人之一。目前TOC團隊成員超過80人，包括工程師、科學家、海洋學家等。經過幾年的研究與七趟航次，TOC的構想是將100公里（最初的想法是200公里）長的柵欄裝置定錨在2500米深的海底，浮游生物可以無害通過，十年內就可以清除北太平洋環流中42%的塑膠垃圾。

科學家怎麼看海洋吸塵器

清垃圾之前，得先算出海上到底有多少垃圾。美國五大環流基金會（5 Gyres）費時五年，行經五大洋、24趟航次蒐集的微塑膠數量，估算出全球海洋有超過5.25兆片、重26.9萬噸的塑膠垃圾。在海上漂流的垃圾會因洋流所匯聚累積，其中又以位於加洲和夏威夷中間的太平洋垃圾帶（Great Pacific Garbage Patch）密度最高。2015年的夏天，TOC出動了18艘船，浩浩蕩蕩的船隊掃過太平洋垃圾帶最密集的地方；隔年再加碼兩趟飛機空拍海面垃圾影像，最後估算出該處為多達1.8兆片塑膠垃圾組成、近半成為廢棄漁網的巨大漂流帶_（註1）。

雖然肯定TOC清理海洋垃圾的壯志，但許多科學家並不看好這個巨大的海上攔截系統。根據南方炸科學（Southern Fried Science，一個集結眾多海洋學家的資訊平台）發出的一份匿名問卷，15位專精海洋塑膠污染的專家（包含4位學者、5位政府官員、5位NGO工作者，與1位業界人士），有六成以上認為海洋吸塵器立意良善，但他們對此保有諸多疑慮，包括裝置在海上真的有辦法運作嗎？固定在海裡的裝置會不會因生物附著變得太重就沉了？以及裝置是否會誤捕魚類與傷害海洋生物等等。

兩位美國學者——金．馬丁尼博士與蜜瑞安．高登斯坦博士，是最早對TOC技術報告提出批評的科學家。馬丁尼博士（Dr. Kim Martini）是經歷許多深海海洋動力錨定施作實驗的海洋物理學家；高登斯坦博士（Dr. Miriam Goldstein）則是研究北太平洋亞熱帶環流中，塑膠污染對生態影響的海洋生物學家。2014年6月，TOC為回顧外界的諸多質疑，發表了一份530頁的可行性報告。馬丁尼博士與高登斯坦博士一改先前戲謔口吻，針對可行性報告提出仔細且嚴肅的技術檢視。可惜的是，當史拉特先生被問到對這份詳盡回顧文件的意見，僅表示「她們又不是工程師」，然後，就沒有然後了。我們先暫時跳過史拉特先生是否有厭女情結，或科學也有男女之分嗎這麼尖銳的問題吧。

海洋守護協會（Ocean Conservancy）的首席科學家喬治．里歐納（George Leonard）質疑：「你不可能只攔塑膠而沒有攔到海洋生物，而且，你把一個東西丟在海裡，它就會變成人工集魚器_（註2），開始吸引小魚、大魚前來聚集。」史拉特坦承，「我們還沒有能夠完全測試系統001」。任職於美國老字號海洋研究機構－伍茲霍爾海洋教育協會（Sea Education Association）的羅爾博士（Dr. Kara Lavender Law）則擔心，系統001本身就會沿途掉落微塑膠，一旦遇上惡劣天候被大海扯個粉碎，豈不更糟。

是淨海神器，還是痴人說夢？

可行性報告出爐後，TOC團隊把浮球與裙狀結構的設計大幅縮小，同時取消了把系統錨定在深海的想法。簡單來說，海洋吸塵器（系統001，小名威爾森）是一根巨大的管子，在海面上像雙手手臂一樣張開，管子下繫著深三米、宛如裙擺的欄柵，用來抓住塑膠碎片。理論上，系統001是這樣運作的：當拖船解開系統001時，海流的拉力會把它拉成一個U字形，當它隨著風與波浪驅動時，會像小精靈（貪食蛇）一樣，把海面上的塑膠碎片困住；雖然TOC團隊並未在可行性報告中回應系統誤捕海洋生物的疑慮，但他們相信海洋生物可以自由穿過欄柵而不被卡住。最後，團隊再將垃圾拉回岸上，進行分類與回收。

2018年9月9日，廣受注目、長達600米、價值兩千萬美元的的海洋吸塵器從舊金山灣啟程，最初在距舊金山320公里遠的外海測試，十月再前往太平洋。TOC計畫在第一年能從欄柵裝置攔截6.8噸的海洋垃圾，並預估在未來施放60個吸塵器大隊，就可在五年內清除半數的太平洋垃圾帶。不過，紐約時報毫不留情的打臉：「不清楚這個計畫是否能成」。

五年來，TOC團隊測試了273個模型與6個原型；但是，威爾森在海上的實際表現，卻沒在任何先前模擬中出現過。到達開放海域後的四週，TOC團隊回報雖然塑膠流至欄柵，威爾森卻攔不住。工程師歸結是因為威爾森的移動不如預期，「系統最少需移動得比塑膠快」。12月29日，TOC團隊發現有長約18米的部分從管子末端投奔自由（成為海洋廢棄物…），使得團隊不得不把它拖回夏威夷修理。出師不利，吸塵器還沒開始清淨大海，就先斷了。除了測試時有收了2噸路過的廢棄漁網，威爾森在海上的前四個月，沒從太平洋垃圾帶蒐集到任何塑膠碎片。

加拿大海洋物理學家克拉克．理查博士（Clark Richards）在威爾森斷裂後，從海洋物理學角度提出一系列威爾森失敗的原因，包括波浪移動時會產生漂移、風力對海水表面的漂浮垃圾與水下三米浮動圍欄的動能不一，以及環流瞬息萬變、難以掌握。史拉特很快的在推特上感謝理查博士的指教，但更早提出具體疑問的兩位女性學者，至今未收到任何回應。TOC團隊目前正從威爾森下載海上四個月期間的相關數據，希望能找到問題徵結點進行修正，他們積極期望威爾森重回大海。

世人為什麼如此擁戴海洋吸塵器呢？我想有很大的原因是，有了這樣的淨海神器，我們還是可以盡情享受現在用過就丟的便利生活：政府不用傷腦筋規畫減塑政策引起民怨，企業也無需調整長久以來的商業模式，繼續製造大量塑膠包裝。許多團體致力於從源頭預防塑膠垃圾污染、防堵垃圾進入海洋，甚至要求製造端對產品負起責任，但海洋吸塵器卻把焦點轉移到最末端的清理上。除了從源頭減塑，在河道、大排與港口設置攔截設施，也比在廣袤大海撈針安全又有效。最後，我也認同環境記者Chris Clarke的想法：「你知道有一個杜絕大件塑膠垃圾進入環流、又便宜又有效的方法嗎？」那就是淨灘。絕大部分環流裡的塑膠最終會被沖上岸，比起大費周張的出海或水下清理，想讓更多人了解與貢獻一己之力，就從生活中減塑，以及一起參加淨灘吧。

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註1：稱太平洋垃圾帶為「垃圾帶」或是過去媒體將之比擬為「垃圾島」很容易讓人誤會，實際上更貼近真實的形容詞應該是如雲霧般的「垃圾霾害」。

註2：人工集魚器（fish-aggregating device，FAD）是一個在開放海域的半固定漂浮物體，用來吸引魚群聚集，經過幾個月的放置，小魚聚集後大型掠食性魚類也會隨之而來，最終漁船再下網一網打盡。

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海洋吸塵器失敗了嗎？國際媒體這樣說：

今日美國USA Today:「海洋吸塵器失敗？置身太平洋垃圾帶的塑膠攔截系統需重新設計」

https://www.usatoday.com/story/news/2018/12/06/ocean-cleanup-system-great-pacific-garbage-patch-wont-hold-plastic/2231554002/

英國衛報：「兩千萬的太平洋垃圾帶蒐集塑膠行動失敗」

https://www.theguardian.com/environment/2018/dec/20/great-pacific-garbage-patch-20m-cleanup-fails-to-collect-plastic

美國公共廣播：「青年夢想家的海洋塑膠清除裝置遭遇失敗/踼到鐵板」
https://www.npr.org/2019/01/05/682532583/an-engineering-wunderkinds-ocean-plastics-cleanup-device-hits-a-setback

華盛頓郵報：「專家警告漂浮垃圾攔截系統沒用，大海證明是真的」

https://www.washingtonpost.com/science/2019/01/17/experts-warned-this-floating-garbage-collector-wouldnt-work-ocean-proved-them-right/?noredirect=on&utm_term=.d54adfcaf1af

紐西蘭廣播新聞NBCNews：「海洋吸塵器在清除太平洋的塑膠前就斷了」

https://www.nbcnews.com/news/us-news/ocean-cleanup-device-breaks-down-well-ridding-pacific-plastics-n954446

美國科技網媒The Verge:「為何我們寄予厚望的海洋吸塵器就這樣斷了」

https://www.theverge.com/2019/1/9/18175940/ocean-cleanup-breaks-plastic-pollution-silicon-valley-boyan-slat-wilson

富比士Forbes:「海洋吸塵器創辦人誓言重回大海，駁斥失敗說為胡扯」

https://www.forbes.com/sites/jeffkart/2019/01/11/founder-of-ocean-cleanup-vows-return-says-failure-talk-is-rubbish/#29cbe2f2365c

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延伸閱讀：

石蓴、淨灘與尿在我寶特瓶上的阿伯

保護有人有魚有生命力的將軍嶼－葉生弘專訪下篇