微塑膠——瓶子、袋子、合成纖維和其他塑膠廢棄物在環境中分解成的微小碎片——正在透過在大氣中迴圈來影響地球氣候。正如其他氣溶膠顆粒（包括天然的和合成的）一樣，微塑膠似乎具有整體冷卻效應（儘管這種效應很小），這是首個研究空氣中的微塑膠可能對氣候產生的影響的研究得出的結論。該研究的作者和其他研究人員表示，這項週三發表在《自然》雜誌上的研究結果表明，迫切需要更好地掌握空氣中塑膠碎片的數量、位置和成分，以便更好地確定其對氣候的影響。
斯特拉斯克萊德大學（位於蘇格蘭）的微塑膠研究員迪奧尼·艾倫說，微塑膠是人類新增到大氣中的又一種顆粒，“它對氣候有影響。這很重要，我們需要在檢查影響地球氣候的因素時開始考慮這一點。”艾倫補充說：“這篇論文打開了那扇門。”她沒有參與這項新研究，但曾與其他研究作者合作進行其他研究。
當暴露在陽光、風、雨和其他環境條件下時，各種塑膠廢棄物會分解成越來越小的碎片。塑膠通常密度較低，這意味著這些碎片很容易被風吹起來並在世界各地飄散。近年來，科學家甚至在偏遠的山峰和北極地區發現了微塑膠。
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研究人員——包括紐西蘭坎特伯雷大學的大氣科學家勞拉·雷維爾，也是這項新研究的作者之一——意識到，所有這些在全球範圍內盤旋的顆粒都會攔截陽光，就像其他氣溶膠（如灰塵、硫酸鹽和黑碳）一樣。這最終會影響地球表面的溫度。例如，硫酸鹽會散射輻射，產生冷卻效應。另一方面，黑碳會吸收可見光和紅外輻射，使大氣變暖。
但與硫酸鹽或黑碳不同，塑膠不是一種材料，而是數百種。它包含多種不同的聚合物，以及新增到其中的化學物質和顏料。微塑膠顆粒也有各種各樣的尺寸和形狀。“這使得它們特別棘手，”雷維爾說。她的團隊的研究僅考慮了合成織物脫落的無色碎片和纖維，因為這些是研究人員掌握輻射特性的唯一材料。這些顆粒散射紫外線和可見光，並吸收紅外光。當科學家將這些相互作用納入全球氣候模型時，他們可以估算這些顆粒對地球能量平衡的淨影響——結果是非常輕微的冷卻。該研究估計了所謂的有效輻射強迫 (ERF)，這是衡量地球能量平衡變化的指標。微塑膠的 ERF 約為 -0.75 毫瓦/平方米，而所有其他氣溶膠的 ERF 在 -0.71 至 -0.14 瓦/平方米之間。（1 瓦等於 1,000 毫瓦。）在全球範圍內，大氣中溫室氣體造成的變暖壓倒了這些冷卻影響。
但微塑膠可能會產生區域性冷卻或變暖效應，具體取決於它們在不同地區的分佈情況：例如，某些城市上空的濃度較高。“即使整體全球效應較低，氣溶膠的區域效應也可能很顯著，”氣候科學家比約恩·桑塞特說，他研究奧斯陸國際氣候研究中心的的氣溶膠，但沒有參與這項新研究。
對溫度的確切影響可能因所涉及的顆粒數量、它們在大氣中的高度以及許多其他變數而異。由於雷維爾和她的合著者希望首次嘗試解決氣候影響問題，他們假設整個大氣最低層中，每立方米空氣中微塑膠顆粒的濃度是均勻的。然而，即使是迄今為止進行的有限濃度研究也顯示出巨大的差異，從太平洋部分地區每立方米 0.01 顆粒到北京每立方米 5,550 顆粒不等。研究使用了不同的取樣和檢測方法，其中一些方法遺漏了最小的塑膠顆粒。在使用更靈敏方法的研究中，最微小的顆粒佔所發現顆粒的一半。科學家們尚不清楚大氣較高層可能存在多少微塑膠，它們的影響可能會有所不同。
考慮顏料和其他新增劑也可能會改變它們產生的影響。例如，顏料通常會增加光吸收，這會使大氣變暖。雷維爾說，目前還沒有足夠的資訊來得出這樣的結論。此外，還有一些有機物質可能會透過附著在塑膠顆粒上來改變情況，以及這些顆粒可能與其他大氣化學物質相互作用或影響雲層形成的方式。“我們仍然不太瞭解它們在大氣中的實際行為，”雷維爾說。
艾倫說，儘管她和她的同事計算出的總體影響與其它氣溶膠相比很小，“但它足夠大，可以被量化，”她補充說，這表明需要資助更多、更好的大氣微塑膠監測。她說，微塑膠不是一個單獨的問題，研究結果“牢固地將[它們]置於氣候變化論證中”。