С 1990-х годов последовательные научные экспедиции изучали состав и поведение микропластиков в пяти океанских круговоротах, в центрах которых отходы улавливаются круговыми океанскими течениями. В мае 2014 года научная миссия 7-й континентальной экспедиции позволила исследователям собрать образцы из Североатлантического круговорота с целью лучшего понимания процесса фрагментации пластиковых отходов. Результаты физико-химических анализов сравнивались с математическим моделированием.
Исследования под микроскопом и микротомографией показывают, что собранные микропластики (длиной от 0,3 до 5 мм) ведут себя по-разному в зависимости от их размера. Более крупные частицы (2–5 мм), обычно параллелепипеды, плавают у поверхности воды. Лицо, находящееся преимущественно на солнце, обесцвечивается и деградирует под воздействием солнечного света, в то время как другое лицо заселяется микроорганизмами.
Более мелкие частицы (0,3 — 1 мм) имеют кубическую форму и одинаковые грани. Их склонность катиться по волнам, по-видимому, замедляет развитие биопленки и способствует эрозии краев.
Отличительной особенностью статистического подхода, примененного к одним и тем же образцам, было то, что он основывался на распределении микропластиков по их массе, в отличие от более традиционных методов, основанных на их распределении по размеру. Математическая модель предсказывает для более легких частиц (менее 1 мг) общую массу в 20 раз большую, чем наблюдаемая в образцах. Отсутствие более легких частиц может означать, что более мелкие частицы кубической формы быстрее фрагментируются, в результате чего образуются частицы размером менее 0,3 мм (или даже наночастицы), которые в настоящее время не обнаруживаются.
Могут быть выдвинуты другие гипотезы: попадание частиц в организм морскими организмами и рыбами, погружение частиц в воду и т. Д.Это открытие должно побудить ученых разработать методы измерения количества частиц микрометрового и нанометрового размера в природных образцах.
Действительно, недавние лабораторные эксперименты показали, что пластиковые наночастицы образуются в условиях, имитирующих естественную деградацию. Также поднимается вопрос о влиянии наночастиц на экосистемы.
Первоначальные исследования уже показали, что частицы микрометрового размера, попадающие в организм зоопланктона, блокируют их пищеварительный тракт.