Российские
ученые в составе международной научной группы проанализировали процессы
накопления и перемещения пластикового мусора в Мировом океане. Точно
предсказать это, особенно «поведение» микропластика, пока не удается. Результаты
опубликованы в журнале Environmental Research Letters. Исследования поддержаны грантом Российского научного фонда.
Каждый год в
мире производится около 380 миллионов тонн синтетических полимеров — пластиков,
но лишь малая часть из них отправляется на переработку. Основная масса
становится мусором, не разлагающимся в естественных условиях сотни лет. Пластик,
плавающий в Мировом океане, представляет
огромную опасность для морских обитателей: от планктона до птиц и млекопитающих.
Эта серьезная экологическая
проблема становится актуальнее с каждым днем. Изменение с течением времени плотности, размера и других
свойств пластиковых частиц определяет процессы их переноса и накопления в
океане. Однако
распределение пластикового мусора плохо поддается описанию и до сих пор не нанесено
на карту. Большая часть отходов, попадающих в океан с суши, вообще не
учитывается, а понимание процессов перемещения пластика имеет решающее значение
для изменения экологической политики государств. В то же время пластик — уникальный индикатор, его источники
неравномерно распределены по береговым линиям, поэтому, отслеживая перемещения
пластиковых частиц, можно больше узнать о физике океана в разных
пространственных масштабах: от динамики глобальных течений до перемещения отдельных
волн. Проблема
пластикового загрязнения относительно новая, знания о морском мусоре
накапливались менее десяти лет и содержат значительные пробелы.
Группа ученых SCOR WG 153:
FLOSTAM с 2017 года ведет исследования
пластикового загрязнения океана. Она объединяет сотрудников 37 научно-исследовательских
организаций из 14 стран, в том числе российских исследователей. За последнее
время группа провела масштабный анализ физических процессов и механизмов
переноса пластика в океане. Ученые сосредоточились на мусоре, плавающем на
поверхности, поскольку это самая доступная, хоть и не самая большая часть морского
пластика. Так как проблема комплексная, исследования включали наблюдения в
море, отбор и анализ проб, а также лабораторные эксперименты, моделирующие поведение,
изменение свойств и разрушение объектов в естественных морских условиях. Ученые
посмотрели, как пластик разрушается на берегах и в прибрежных зонах, перемещается
в толще воды и взаимодействует со льдом.
Ученые разработали модели,
связывающие скорость оседания пластиковых частиц с такими параметрами как плотность
и размер. Привлекая обширные литературные данные, исследователи суммировали в
одном обзоре все то,
что сегодня известно о разнообразных физических процессах, влияющих на перенос
морского пластика в открытом океане и его прибрежных зонах.
«Как оказалось, пластиковый мусор, особенно
микропластик, то есть частицы размером менее пяти миллиметров, проявляет в
океане очень специфические свойства. Несмотря на то, что он практически не
разлагается, его характеристики со временем меняются, причем это зависит от условий
окружающей среды, в которых находилась конкретная частица. Потому точно предсказать
пути его переноса и места накопления пока не удается, за исключением “мусорных
континентов” — больших скоплений плавучих отходов на
поверхности Мирового океана в центрах глобальных океанических круговоротов, — рассказывает Ирина Чубаренко, доктор физико-математических наук,
профессор Института океанологии имени П. П. Ширшова РАН (Москва). — Более того, неясны многие механизмы
распространения этого специфического загрязнителя, а, значит, пока не удается создать
соответствующие численные модели. Поэтому подготовка статьи, написанной
специалистами различных направлений океанографии, представляется очень востребованной
в будущем для планирования научных работ. Дальнейшие исследования в этой сфере также
помогут информировать заинтересованные стороны, стремящиеся решить одну из
самых современных природных проблем в мире».
Картинка 1.
Схема перемещения пластмассы в прибрежной зоне. Источник: van Sebille et al / Environ.
Res., 2020.