塑料垃圾问题变成了世界上最备受关注的环境问题之一。目前全球每年约有800万吨塑料垃圾进入海洋。然而科学家在垃圾场和海滩上可以看到和测量的东西仅占进入水中的塑料总量的一小部分。那么其余99％的海洋塑料在哪里呢？令人不安的答案最近开始浮出水面。
荷兰乌得勒支大学的海洋学家Erik Van Sebille表示，我们通常看到的是在海面积累的东西 “不到冰山一角，可能是全部的0.5%”。Van Sebille说道：“我经常开玩笑说，做一名海洋塑料科学家应该很容易，因为无论您在哪里，都能找到一些东西。” 但是，他补充说，现实情况是，在任何一个位置上都缺乏关于多少塑料的实际数量。越来越明显的是，塑料最终大量堆积在海洋的最深处，被埋在海底的沉积物中。
荷兰皇家海洋研究所的生物地球化学家Helge Niemann表示，也许最令人恐惧的是， 它可能会破碎成很小的碎片，几乎无法被发现。Niemann称，在这一点上，它变得“更像是溶解在水中的化学物质，而不是漂浮在水中的化学物质”。
从旧金山湾的狭窄河口一直延伸到蒙特利湾的开阔水域，再到风景秀丽的山脉和大苏尔的红木森林，全长276英里，是美国最大的国家海洋保护区的陆地边界。对于参观圣克鲁斯（Santa Cruz）附近的海滩或在沿海公路驾驶的任何人来说，它似乎都未受破坏。然而这还不是全部。
在过去的两年中，附近蒙特雷湾水族馆研究所的科学家一直在使用定制的遥控潜水器来采集远在水面以下的近乎不可见的塑料样品。加州大学圣迭戈分校海洋学教授、该项目的首席研究员Anela Choy说道：“只是因为您没有看到它，并不意味着它就不存在。” 在她所谓的海洋“表面”之下，潜水器仔细地过滤了海水并拍摄了其中的快照。
她的团队发现，在200米的深度中，每升水中有将近15块塑料，这与所谓的垃圾块表面上的数量相似。远程采样器仍在最大深度1千米处发现塑料。但这仅仅是寻找的开始。她表示：“经过两到三年的努力，我们获得的事实是，我们只有来自世界整个海洋一部分的一组样本。”
该小组的工作是最早计算出海洋表层以下塑料的确切数量，并表明在较低深度处塑料废料丰富的工作之一。多年来，科学家一直对此进行推测。海洋学家Richard Thomson于2004年首次创造了“微塑料”一词，用以描述长度不足2毫米的难以捕捉的塑料，他认为可以在深海和海底发现大量微塑料。
Van Sebille研究小组在2017年发表的一篇论文中预测，根据1950年以来进入海洋的塑料量和已知的沉入方式，可能有1.96亿吨塑料从海面沉降到深海。研究人员的下一步计划是显示塑料的来源，并确定塑料如何从相对容易找到和跟踪的表面移动到深度。
传统观点认为，很难将海洋微塑料追溯到其来源。但是，即使很小的塑料也不一定看起来相同。通过研究激光在碰到不同塑料碎片时如何散射，研究人员可以创建“指纹”。例如，在蒙特雷湾发现的塑料与当地捕鱼设备中使用的塑料不同，但主要是用于一次性包装的聚合物聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET），表明它可能来自陆地。
塑料如何下降到深海在很大程度上是一个谜。Choy的小组发现了两种动物，即红蟹和半透明的、过滤喂养的生物giant larvaceans，它们会消耗塑料并将其移至更深的水中。在许多物种中都观察到了这种情况。2011年进行的一项研究研究了北太平洋鱼类中的塑料，估计它们每年摄入约12000吨塑料。Van Sebille的研究小组在后来的一篇论文中指出，如果整个海洋中都保存着这种塑料，那么任何时候都可以在动物体内放入10万吨塑料。
寻找失踪的海上塑料已经开启了新的研究领域。十年前，微塑料的发现引发了塑料污染概念的根本转变。科学家发现，数十亿片塑料的存在几乎看不到，绝对不能捕捉，并且很容易被最小的海洋生物食用。现在，他们在塑料污染的程度方面有了惊人的新发现。
去年法国蒙彼利埃保罗•瓦莱里大学的研究员Alexandra Ter Halle坐在一艘帆船上，从泰晤士河中抽取水样。这是其首次游览10个欧洲河口，而船上的其他科学家正在做熟悉的工作，用显微镜对微塑料颗粒进行计数，并对样品中的细菌进行鉴定。
不过，Ter Halle必须在回到自己的大学后才能对样品进行研究，在那里她拥有专门的设备来检测纳米塑料-纳米塑料的尺寸已经分解到小于千分之一毫米，小于一个单元。两年前，她的小组是第一个在海水中发现这些颗粒的小组。Ter Halle采用类似于法医科学家在犯罪现场检测化学物质的技术：将样品点燃成气体，用电子轰击，然后在电场中分开以测量其重量和电荷。通常无法看到它们，只能检测到它们。
纳米塑料研究仍处于起步阶段。但是实验室测试表明，与微塑料不同，纳米塑料足够小，可以在各种生物的血流和细胞膜中蓄积，甚至在对日本鱼进行测试时甚至通过血脑屏障，并会引起各种毒性作用，包括神经损伤和生殖异常。
“关乎海洋中所有塑料的位置……40年来，我们一直在寻找可以看到的塑料。现在我们达到了非常特殊、反应非常快的纳米级，我们必须重新开始。” Ter Halle说道。