Новаторское исследование обнаружилообширное загрязнение пластиком и микропластиком в отдаленных районах океана, доказав, что угроза простирается далеко за пределы известных мусорных участков. Это подчеркивает необходимость немедленных глобальных действий по сокращению выбросов пластика в океан и заключения всеобщего договора для решения этой проблемы.
Исследовательская группа из Центра экологических исследований имени Гельмгольца (UFZ) в сотрудничестве с Институтом Альфреда Вегенера (AWI) нашла в отдаленной морской охраняемой зоне в Тихом океане большое количество пластиковых отходов и микропластика, аналогичное обнаруженным на одном из крупнейших известных в мире мусорных участков. Исследователи подчеркивают, что пластик распространен гораздо шире, чем ожидалось.
Когда пластик попадает в океан, он медленно измельчается из-за выветривания и распада. Эти мелкие частицы, потребляемые морскими обитателями, могут существенно навредить их здоровью. Таким образом, большие скопления пластика могут нарушить биологический баланс морских экосистем. Вся экосистема океана находится под угрозой. Поэтому ученые призывают как можно быстрее остановить глобальные выбросы пластика в океан.
«Пластик в океане — серьезная проблема. Ежегодно миллионы тонн пластика попадают в океан через реки и с помощью ветра, а также в результате судоходства и рыболовства — и остаются там. Все еще трудно оценить последствия для экосистемы океана», — говорит химик-эколог УФЗ профессор Анника Янке, координатор проекта MICRO-FATE, в котором проведено исследование.
В ходе пятинедельной экспедиции на немецком исследовательском судне «Зонне» в 2019 году исследователи взяли пробы поверхностных вод в северной части Тихого океана между Ванкувером (Канада) и Сингапуром. Команда выбрала станции отбора проб вдоль круизного маршрута на основе модели прогнозирования Гавайского университета. Эта модель рассчитывает, сколько пластика может присутствовать в определенном морском районе.
«Для наших исследований мы выбрали станции с прогнозируемой высокой и низкой нагрузкой пластика, — говорит Янке. — Некоторые станции были расположены в районах, которые уже были хорошо исследованы, например в так называемом Большом Тихоокеанском мусорном пятне. Мы также хотели исследовать малоизученные зоны в открытом океане. Например, мы взяли образцы в морском заповеднике к северо-западу от Гавайских островов — Морском национальном памятнике Папаханаумокуакеа».
Команда использовала два разных метода для определения количества пластика в поверхностных водах. Первым было исследование мусора, в ходе которого подсчитывали пластиковые предметы, видимые невооруженным глазом во время транзита корабля, и документировали их форму и размер. Во втором использовались нейстонные сети, буксируемые на поверхности для отбора проб на девяти станциях.
«Размер ячейки составлял 0,3 мм. Это позволило нам собрать не только крупные предметы, но и мелкие пластиковые частицы для определения количества микропластика, диаметр которых составляет менее 5 мм, — говорит исследователь УФЗ Робби Рынек, ведущий автор исследования. — Частицы пластика из каждого образца были отсортированы по размеру и подсчитаны. Затем мы использовали специальную форму инфракрасной спектроскопии для химического анализа частиц и оценки их состояния выветривания на основе их внешнего вида».
Чем дольше пластик подвергается воздействию солнца, ветра, волн и морской воды, тем больше он выветривается и разлагается. Другие исследования показали, что более крупные неразложившиеся пластиковые предметы и частицы встречаются в основном там, где пластик попадает в море. Чем дальше транспортируются частицы, тем более выветренные и мелкие они должны быть.
«Это именно то, что мы показали в ходе наших расследований. И, как и ожидалось, наибольшее количество пластика мы обнаружили в образцах, которые мы взяли в районе, известном как Большое Тихоокеанское мусорное пятно», — говорит Рынек.
«Однако предметы не образуют пластиковый ковер, плотно покрывающий всю поверхность. Это важно, когда речь идет о технологиях удаления пластика, которые должны охватывать огромные территории, чтобы иметь возможность собирать значительные объемы пластика. Большая часть пластика представляет собой небольшие фрагменты, которые ускользают из сетей», — говорит соавтор доктор Мелани Бергманн из AWI.
«Самый удивительный и в то же время самый тревожный результат нашего исследования заключается в том, что мы обнаружили столь же большое количество особенно мелкого микропластика в отдаленной морской охраняемой зоне к северо-западу от Гавайских островов. Мы этого не ожидали. По расчетам прогнозной модели, пластика на этом участке должно быть значительно меньше», — заявил Рынек.
Микропластик, скорее всего, распространен гораздо дальше по океанам, чем предполагалось ранее. Пластик был обнаружен на всех станциях отбора проб. Образцов без пластика не было. Таким образом, исследователи не могут предполагать, что пластик вызывает проблемы главным образом в известных областях его накопления, — проблема гораздо серьезнее и фактически затрагивает всю экосистему океана.
В этом году государства — члены ООН намерены принять юридически обязательный глобальный договор по пластику, чтобы остановить загрязнение океана. Помимо далеко идущего сокращения производства пластика за счет отказа от ненужных пластиковых изделий и продвижения систем повторного использования, многие исследователи полагают, что химический состав пластиковых изделий необходимо упростить и улучшить. Это единственный способ обеспечить безопасное повторное использование и более высокий уровень переработки.
Ранее ученые использовали машинное обучение, чтобы показать, как различные характеристики почвенного микропластика могут изменить свойства почвы. Они обнаружили, что размер частиц играет решающую роль, однако форма, тип и количество микропластика также оказывают значительное влияние на химические свойства почв.
