Современные океаны загрязнены настолько, что все больше ученых ломают голову над тем, как очистить их воды. Два новых исследования проливают свет на то, что именно происходит с пластиком, когда он попадает в океан, и как некоторые естественные процессы могут помочь разрушить большую его часть.
Две новых работы выполнены группой ученых из Королевского института морских исследований Нидерландов. Они обращаются к так называемому парадоксу отсутствующего пластика — вопросу о том, куда именно девается весь мусор, который мы выбрасываем в океан.
Каждый год по вине человека в океан попадает около 8 миллионов тонн пластика со скоростью одного самосвала в час — количество мусора настолько велико, что просто представить годовую гору отходов будет непросто. Но другая, менее известная деталь обо всем этом мусоре заключается в том, что мы упускаем из виду большую его часть: по словам исследователей, они смогли обнаружить только около 1% того, что должно быть на поверхности океана и выброшено на пляжи. Ученые давно предполагают, что естественные процессы могут способствовать разрушению пластика и растворению его в воде – океаны сами избавляют себя от загрязнения.
Солнечный удар
Первое исследование Института, опубликованное в январе, рассматривает одно из возможных объяснений «исчезнувшего» пластика: само Солнце.
«Слишком интенсивный солнечный свет может вызвать ожог на теле, и точно так же ультрафиолетовое излучение ухудшает молекулярную структуру пластиковых полимеров», — рассказала ведущий автор работы Аннализа Делре, аспирант Утрехтского университета. По ее словам, свет Солнца в основном разрывает длинные углеродные цепи на более короткие.
Чтобы лучше понять роль солнечного света в разложении пластика, Делре и ее коллеги поместили в морскую воду различные типы кусков первичного пластика (то есть свежего, только с завода), а также пластика, взятого с морской поверхности Большого тихоокеанского мусорного пятна. После этого команда облучила их УФ-светом, чтобы имитировать морские условия. Измерив количество соединений, на которые разложился мусор, ученые подсчитали, что ультрафиолетовый свет разлагает пластик примерно на 2% в год.
Звучит весьма скромно, правда? Но весь секрет тут кроется в постоянстве. Основываясь на этих наблюдениях и других исследованиях того, куда уходит пластик в океане, Делре и ее команда создали модель, которая показала, что солнечный свет уже мог разложить до 20% пластика, который люди поместили в Мировой океан за все время существования пластиковой промышленности.
Биологическое оружие
Но не только Солнце удаляет из океана пластиковый мусор. Через месяц после того, как было опубликовано исследование Делре, ее коллега по институту Маайке Гудриан, также аспирант Утрехтского университета, выступила соавтором статьи, в которой исследуется еще один возможный фактор, помогающий разлагать пластик в океане: бактерии.
Уничтожающие пластик бактерии известны науке давно, но Гудриан заявила, что ее работа является первой, которая фактически обнаружила, что эти бактерии могут использовать пластик в качестве источника пищи, и более точно измерила этот процесс. Для этого исследования Гудриан и ее коллеги наблюдали за бактерией Rhodococcus ruber в искусственной морской воде с океанским пластиком. Пластик и бактерии были заключены в герметичные контейнеры, что позволило команде измерить содержание углерода в полученном CO2 и рассчитать скорость разрушения полимеров бактериями — около 1,2% в год.
«Несмотря на то, что природа, кажется, способна восстанавливаться, это не означает, что мы не несем ответственности за попадание пластика в нашу естественную среду. Я думаю, что в целом мы, как человечество, излишне верим в то, что технологические решения спасут нас от экологических кризисов. Однако иногда технология делает определенный процесс лишь слегка менее вредным, что становится предлогом для все более активного его применения, и в итоге мы возвращаемся к исходной точке», — отметила Гудриан.