Poluarea mediului Marea plastică - spectrul științei
Poluarea mediului: marea din plastic
Plaja Kamilo este îndepărtată la vârful insulei mari din Hawaii și nu poate fi accesată pe șosea. Cu nisipul său alb și surful urlător, veți găsi tot ce v-ați aștepta de la o plajă idilică din zone tropicale - dacă nu ar fi o problemă care cu greu ar putea fi trecută cu vederea: O mulțime de gunoi de plastic care se află în jurul norilor din imagine. Sticle, plase de pescuit, frânghii, încălțăminte și chiar periuțe de dinți pot fi găsite în gunoiul care se acumulează aici datorită unei combinații speciale de curenți oceanici și vârtejuri locale. După cum au arătat studiile din 2011, stratul superior de nisip este format din până la 30% din greutatea sa din plastic. Plaja Kamilo a fost deja numită cea mai murdară plajă din lume și oferă o imagine foarte clară și înspăimântătoare a cantității de deșeuri de plastic pe care omenirea le-a scufundat deja în oceanele lumii.
De la Arctica la Antarctica, de la suprafață la sedimentele oceanului - oriunde s-au uitat oamenii de știință, au găsit plastic. Alte reziduuri lăsate de oameni putrezesc sau ruginesc - plasticul, pe de altă parte, durează ani de zile, face ca animalele să piară, să polueze mediul și să distrugă linii de coastă întregi. Potrivit unor estimări, 50 până la 80 la sută din gunoiul din oceane este plastic. „Există locuri pe pământ în care nu găsești plastic”, spune oceanograful Kara Lavender Law of the Sea Education Association din Woods Hole, Massachusetts. "În mare, totuși, oriunde ne uitam, am dat peste plastic. Este doar peste tot."
Ziarele sunt pline de articole despre grozavul plasture de gunoi din Pacificul central, Great Pacific Garbage Patch, cu o mulțime de plastic plutind în jurul său, iar voluntarii ajută peste tot la curățarea plajelor. Cu toate acestea, în multe privințe, cercetarea este mai lentă pentru a începe decât publicul în cauză. Oamenii de știință încă încearcă să răspundă mai întâi la cele mai elementare întrebări: Cât de mult plastic plutește cu adevărat în ocean? Unde este, în ce formă apare și care sunt consecințele? Cu toate acestea, cercetarea marină este dificilă, costisitoare și consumatoare de timp: vastele oceane nu sunt atât de ușor de căutat particulele de plastic adesea microscopice și doar câțiva cercetători și-au stabilit chiar acest obiectiv.
Dar interesul crește. „Au existat mai multe publicații pe această temă în ultimii patru ani decât în ultimii 40 de ani la un loc”, a declarat Marcus Eriksen, director de cercetare și cofondator al Institutului 5 Gyres din Santa Monica, California. Organizația dorește să lupte împotriva poluării cu plastic din oceane, chiar dacă oamenii de știință și activiștii de mediu știu foarte bine că nu este o sarcină ușoară. În mai 2016, Programul Națiunilor Unite pentru Mediu (UNEP) a publicat o declarație conform căreia „deșeurile de plastic și microplastic din mare devin din ce în ce mai mult o problemă și este necesar un răspuns global cât mai curând posibil”.
De unde vine tot acest plastic?
În 2014, o echipă din rezervația naturală Papahānaumokuākea de pe coasta de nord-vest a Hawaii a scos din apă o plasă de pescuit cu o greutate de 11,5 tone - cam la fel de grea ca un autobuz în traficul orașului. Se spune că o mare parte din gunoiul de plastic din ocean provine din plase și alte unelte de pescuit care au fost pierdute sau aruncate pe mare. Conform estimărilor UNEP, aceste plase fantomă reprezintă până la zece la sută din gunoiul din mare - aproximativ 640.000 de tone [1].
Și mai sunt multe. Producția globală de plastic crește în fiecare an. Se ridică deja la aproximativ 300 de milioane de tone, iar o mare parte din acestea ajunge la ocean la un moment dat. Gunoaiele de plastic sunt lăsate pe plajă, pungile de plastic suflă în mare. Cantitățile uriașe din depozitul de deșeuri pot fi ușor spălate sau aruncate în aer dacă magazinele nu sunt bine protejate. Alte surse sunt mai puțin evidente: atunci când anvelopele se uzează, sunt lăsate fragmente mici pe drum care ajung în canalizare și în cele din urmă în oceane.
În timpul expedițiilor sale în cele mai variate oceane, echipa lui Eriksen a găsit deja tot posibilul în mare și a evaluat-o pentru publicare în 2014. Măsurată în greutate, mai mult de 87% din plasticul care plutește în mare are o dimensiune mai mare de 4,75 milimetri, inclusiv geamanduri, frânghii, plase, găleți, sticle și pungi. Cu toate acestea, în ceea ce privește numărul de articole, piesele mari din plastic au constituit doar șapte procente. Multe articole din plastic care sunt expuse în permanență la lumina soarelui și valuri se destramă treptat în particule microscopice; altele sunt inerent minuscule, precum așa-numitele microbere, sfere mici care se adaugă cremelor de curățare și altor produse cosmetice și dispar în final în sistemul de canalizare.
Richard Thompson de la Universitatea Plymouth din Marea Britanie face cercetări privind deșeurile de plastic din ocean. De când a venit cu termenul de microplastice în 2004, îngrijorarea a crescut cu privire la acest lucru. Astăzi, termenul în sine este utilizat în cea mai mare parte numai pentru particulele cu un diametru mai mic de cinci milimetri. Grupul de cercetare al lui Thompson a găsit această microplastică nu numai în aproape toate eșantioanele din 18 plaje din Marea Britanie, ci și în eșantioanele de plancton din Marea Nordului, care au fost colectate încă din anii 1960. De atunci, numărul publicațiilor cu cuvântul cheie microplastic a crescut și tot mai mulți oameni de știință încearcă să răspundă la multe întrebări, cum ar fi cât de toxic este materialul sau cât de larg este distribuit în întreaga lume.
Cât este oricum?
Căutarea în ocean a plasticului la suprafață este costisitoare și dificilă - dar este și mai dificil să cercetezi mai departe în josul oceanului. Acesta este motivul pentru care nu există deloc probe din multe zone de adâncime care nu au fost niciodată examinate. Și chiar dacă ați putea analiza toate aceste regiuni, ați avea nevoie de cantități enorme de apă pentru a obține rezultate fiabile, cu o concentrație scăzută de plastic. Prin urmare, mulți cercetători trebuie să lucreze cu estimări și proiecții.
Echipa Jennei Jambeck efectuează cercetări la Atena la Universitatea din Georgia în domeniul gestionării deșeurilor și în 2015 a calculat cât gunoi produc țările și regiunile de coastă și cât din acesta este plastic care ajunge în mare. Grupul a venit cu o cantitate anuală de 4,8 până la 12,7 milioane de tone - ceea ce corespunde aproximativ 500 de miliarde de sticle de plastic. În estimările lor, tot plasticul care se pierde undeva sau se scufundă în mare, precum și tot plasticul care se află deja acolo, lipsește în estimările lor.
Pentru a putea estima cumva acest lucru, câțiva cercetători au plecat la vânătoare cu plase fine. Tot în 2015, oceanograful Erik van Sebille de la Imperial College London și colegii săi au publicat una dintre cele mai mari colecții de date despre acest lucru. Cercetătorii au rezumat toate informațiile din 11 854 de excursii individuale pe aproape toate mările, cu excepția Oceanului Arctic și au făcut un fel de inventar global al particulelor mici de plastic care plutesc pe suprafața oceanului.
Potrivit estimărilor lor, între 15 și 51 trilioane de particule microplastice pluteau în oceane în 2014, cu o greutate totală de 93.000 până la 236.000 de tone. Cu toate acestea, aceste cifre reprezintă o problemă pentru oamenii de știință. Deoarece plasticul care plutește la suprafață este de fapt doar o mică parte din ceea ce, potrivit lui Jambeck, ajunge în mare în fiecare an. Dar unde este restul atunci? „Aceasta este marea întrebare”, spune Jambeck. - Răspunsul este dificil.
Și exact asta încearcă să găsească oamenii de știință. Jambeck lucrează acum cu aplicația pentru smartphone „Marine Debris Tracker”, în care utilizatorii raportează informații despre gunoi și, în acest fel, crowdsourcing de cantități uriașe de date. Jambeck participă, de asemenea, la un proiect UNEP pentru crearea unei baze de date globale privind gunoiul în mare.
Unde e restul?
Cu toate acestea, dacă vă uitați la date, veți găsi o discrepanță între cantitatea de plastic calculată pentru a ajunge în mare și materialul găsit efectiv acolo - vorbim acum despre „plasticul dispărut”. Întregul lucru este făcut și mai nedumerit de faptul că în unele regiuni nu a existat o creștere a concentrației de plastic în mare în ultimii ani, deși producția a crescut la nivel mondial.
Publicul a fost până acum mai îngrijorat de vârtejul de gunoi din Pacific, unde un vârtej imens de apă transportă particule de plastic cu el. Numele este de fapt înșelător, nu veți găsi tone de gunoi acolo. Pentru un studiu din 2001, sa calculat că în mijlocul curentului turbionar se colectează 334 271 de piese din plastic pe kilometru pătrat. Aceasta este cea mai mare cantitate măsurată în Pacific, dar în cele din urmă înseamnă doar o particulă la trei metri pătrați.
Calculele modelului realizate de echipa lui van Sebille sugerează că concentrația în vârtejul de gunoi din Pacific, ca într-o zonă comparabilă din Atlanticul de Nord, ar putea fi de fapt cu câteva ordine de mărime mai mare decât în alte zone. Desigur, numai plasticul măsurabil este inclus în calcule, deoarece materialul lipsă lipsește în mod natural - și este oriunde.
O parte din el este probabil să fie pe fundul oceanului. Unele deșeuri din plastic, chiar dacă plutesc inițial la suprafață, sunt colonizate de organisme marine și treptat trase în adâncuri. Lucrarea lui Thompson a găsit, de asemenea, microplastice în sedimentele de adâncime; Desigur, ar putea exista o parte din milioanele de tone care lipsesc - dar aceste zone au fost foarte puțin explorate, deci acest lucru nu este clar. Faptul este că dispozitivele controlate de la distanță lovesc în continuare bucăți mai mari de plastic de dedesubt printre toate gunoaiele care s-au scufundat în tranșeele de adâncime.
O mare parte din plasticul din ocean este pur și simplu spălat pe coastă; Sunt descoperite în mod constant noi clustere. În 2014, cercetătorii, inclusiv Thompson, au arătat că microplasticele s-au acumulat în Marea Arctică în concentrații de câteva grade mai mari decât cele din apele de suprafață puternic poluate. „Există o mulțime de idei despre locul în care ar putea fi plasticul lipsă”, spune Law. - Pur și simplu nu știm încă.
Acum, Thompson nu mai caută doar microplastice, ci și nanoplastice - cele mai mici particule cu o dimensiune mai mică de 100 nanometri. „Nanoparticulele de plastic sunt deja produse”, explică cercetătorul. "Așadar, este logic că unii intră în mediu sau apar atunci când părțile mai mari se dezintegrează." Cu toate acestea, este foarte dificil să studiezi nanoplasticele. Un tip de spectroscopie este de obicei folosit pentru a determina dacă părțile și particulele găsite în mare sunt din plastic; Cu toate acestea, această metodă nu poate fi utilizată pentru particule mai mici de zece micrometri, explică Thompson. Acum este implicat într-un proiect finanțat de guvernul britanic numit RealRiskNano și vrea să afle din ce surse și pe ce rute intră în mediu aceste fragmente foarte mici. "Nu aș fi surprins dacă ar putea fi găsite peste tot. Cu toate acestea, dimensiunea lor este sub limita actuală de detectare a particulelor din probele de mediu".
Ce pagube provoacă?
După cum au arătat deja cercetătorii, plasticul din mare dăunează animalelor. Uneltele de pescuit plutitoare, cunoscute sub numele de pescuit fantomă, au capturat și ucis sute de specii, de la broaște țestoase la foci și păsări. Multe lucruri vii înghit pur și simplu piese din plastic, care apoi se acumulează în sistemul lor digestiv. Potrivit unei cifre frecvent citate, piesele de plastic pot fi găsite în stomac la 90% din toate fulmarii care se spală morți pe coasta Mării Nordului. Cu toate acestea, nu este clar dacă poluarea cu plastic are de fapt un impact mai mare asupra populației acestor păsări marine.
Toxicitatea microplasticelor a fost deja dovedită în laborator; cu toate acestea, substanțele sunt adesea folosite acolo în concentrații mai mari decât apar de fapt în oceane. Arnaud Huvet de la Ifremer, institutul francez de cercetare pentru utilizarea mărilor din Plouzané din Bretania, cercetează nevertebratele. Într-o lucrare publicată în februarie 2016, a prezentat rezultatele experimentelor cu stridii din Pacific; îi hrănise cu plastic, într-o concentrație care corespunde cantității din sedimentele habitatului lor real. Animalele din apa îmbogățită cu plastic au produs ouă și spermatozoizi de calitate inferioară și, în cele din urmă, cu 41% mai puține larve s-au dezvoltat decât în grupul de comparație care a fost ținut în apă normală. Acesta a fost unul dintre primele studii care au arătat o legătură directă între plastic și fertilitate. „Acea lovitură”, spune van Sebille.
Un studiu publicat în iunie 2016 de ecologii peștilor Oona Lönnstedt și Peter Eklöv a găsit ceva similar, care a expus larvele bibanilor la microplastice într-o concentrație de fapt relevantă pentru mediu. Larvele au ingerat plasticul și chiar păreau să-l prefere dietelor normale. Cu toate acestea, ei au crescut apoi mai încet și nu au mai putut reacționa la mirosurile peștilor răpitori. După doar 24 de ore într-un tanc cu un pește răpitor, doar 34% din larvele hrănite cu plastic au supraviețuit. În schimb, a fost 46 la sută din larvele crescute în apă curată.
Lönnstedt de la Universitatea suedeză din Uppsala a fost, de asemenea, iritat de fotografiile care făceau mici bile de plastic vizibile clar în burtica larvelor transparente. „Este o nebunie și este un apel urgent”, spune ea. „Oricine pretinde că plasticul în ocean nu este o problemă trebuie să se uite la date”.
Cu toate acestea, unii oameni de știință se îndoiesc de importanța acestei lucrări. Alastair Grant lucrează ca ecolog la Universitatea din East Anglia, Norwich, Marea Britanie. Potrivit acestuia, nivelurile de plastic care au condus la efecte în experimentele lui Lönnstedt - 10-18 particule pe litru - sunt cu mult peste cantitățile reale găsite. Acestea sunt de obicei o particulă pe litru, spune el. „Pentru mine, datele înseamnă că, în majoritatea zonelor, cantitatea de microplastice este probabil să se încadreze în limite care nu reprezintă o amenințare pentru mediu”.
Ce ar trebui sa facem?
Chiar dacă datele privind plasticul din ocean sunt incomplete, există un consens în rândul cercetătorilor că nu ar trebui să mai așteptăm înainte de a face ceva. Dar ce? Un proiect relativ controversat a fost lansat de organizația non-profit The Ocean Cleanup: grupul dorește să construiască o barieră plutitoare de 100 de kilometri în vortexul de gunoi din Pacific până în 2020 și să pescuiască aproximativ jumătate din plasticul de acolo. Mulți oameni de știință sunt destul de sceptici cu privire la proiect. După părerea dvs., plasticul de acolo este foarte izolat și greu de colectat; în plus, bariera ar putea afecta populațiile de pești și plancton. Boyan Slat este directorul executiv al The Ocean Cleanup și este deschis criticilor; dar vede proiectul la început și se referă la prototipul care se construiește în prezent în largul coastei olandeze. "Acesta este sistemul nostru de testare pentru a identifica efectele negative. Acestea pot fi înregistrate numai în aplicație", explică el.
Potrivit unei lucrări publicate la începutul anului 2016 de van Sebille și colegul său Peter Sherman, ar fi mult mai eficient să amplasăm sistemul de curățare în apropierea coastelor chinezești și indoneziene, de unde provine o parte semnificativă a poluării cu plastic. „Cu cât interveniți mai aproape în producția de plastic, cu atât mai bine”, susține van Sebille. "Trebuie să oprim deșeurile de plastic din instalațiile de producție. Trebuie să ne oprim aici." Eriksen face paralele cu abordările poluării aerului, unde oamenii știau de multă vreme că filtrele de aer nu sunt o soluție permanentă. Filtrarea întregului ocean este la fel de neverosimilă, spune el. „Oamenii din întreaga lume încep acum să abordeze rădăcina problemei.” Dar asta înseamnă: putem folosi mai puțin plastic, ar trebui să îmbunătățim gestionarea deșeurilor și trebuie să reciclăm materialul înainte ca acesta să intre chiar în mare.
Desigur, acest lucru cere mult, deoarece plasticul se găsește peste tot. Mulți oameni de știință visează la o lume în care avem problema plasticului sub control. Conform rezultatelor cercetării Law și Jan van Franeker, unele tipuri de plastic care plutesc pe mare ar putea dispărea deja în câțiva ani. Poate că atunci Kamilo Beach ar fi din nou idilic și curat.
Cu toate acestea, plasticul își va lăsa amprenta și va forma straturi de particule minuscule în sedimentul fundului mării. În timp, acest plastic este practic cimentat în pământ - moștenirea erei noastre plastice. „Apoi va exista un strat de piatră de plastic în toată lumea”, spune Eriksen.