Morze z tworzywa sztucznego: globalne badanie oceaniczne mierzy tysiące mikrocząstek nawet w Mariana Pit | Nauka

Plastik jest jak powietrze. Ważne dla współczesnych społeczeństw jest wszędzie. Ale pod koniec jego użytkowania, gdy słońce, wiatr i erozja go przyćmią ,. Jego domniemany pływak, wzmocniony przez niektóre badania, wierzył, że największy problem był na powierzchni. Ale nowe prace opublikowane przeznaczyło setki stacji próbkowania umieszczonych na różnych głębokościach, aby pokazać, że mikroplastiki są już wszechobecne: są na plażach, na wysokich morzach i od powierzchni na głębokości oceanu. Naukowcy odkryli również, że węgiel obecny w tych polimerach jest włączony do cyklu węglowego naturalnego pochodzenia z konsekwencjami, których nadal nie wyobrażają sobie.

Badania przeprowadzone na temat obecności. Teraz grupa czterech badaczy kontynentów zebrała ponad 1200 z tych prac, aby przejrzeć swoje wyniki i ukończyć z nimi własne badania. Znaleźli wielką zmienność wyników, ale większość prac przeprowadzono z powierzchownymi sieciami przeciągającymi i bardzo niewielu badało obecność plastiku w całej kolumnie wody. To właśnie zrobili, z prawie 2000 stacji na różnych głębokościach, które zebrały dane przez dekadę. W ten sposób mogliby potwierdzić swoje modele, aby oszacować, ile plastiku jest w morzu i gdzie się gromadzi.

„Klasyfikujemy mikroplastiki na dwie kategorie, małe (1–100 µm) i duże (100–5000 µm), z małymi mikroplastiami, które dominują numerycznie”, mówi Shiye Zhao, badacz z japońskiej agencji technologii morskiej i ziemi. Wartości (µM) odnoszą się do mikrometrów lub mikrometrów, tysiąc milimetrów. „Ze względu na ich niewielki rozmiar maluchy opadają bardzo powoli i zwykle są dystrybuowane bardziej równomiernie w kolumnie wodnej w porównaniu z makroplastycznymi i większymi mikroplastikami” – dodaje. W rzeczywistości zaobserwowali, że największe kawałki gromadzą się na powierzchni i w funduszach morza, podczas gdy o mniejszych rozmiarach są mniej dotknięte barierami fizycznymi oceanicznymi. „W rezultacie małe mikroplastyki pozostają zawieszone na dłuższy czas w kolumnie wody, co zwiększa prawdopodobieństwo ekspozycji biologicznej”, wypełnia Zhao.

Według obszarów morza autorzy znaleźli dużą zmienność. Ale platformy kontynentalne wyróżniają się, gdzie mierzyły medianę 500 cząstek na metr sześcienny (m3), 30 razy więcej niż na morzach (16/m3). Uważają to za logiczne, ponieważ są bliżej źródeł problemu. Jednak na wybrzeżu powstaje radykalny spadek nawet o 1000 razy wraz ze wzrostem głębokości, dopóki fundusze nie zostaną już odbijane. „Znaczny spadek mikroplastyki jest prawdopodobnie spowodowany wysoką produktywnością mineralną i biologiczną w wodach przybrzeżnych, co przyspiesza zatonięcie dodatkowych mikroplastików”, mówi Zhao. „Okrzemki, obfite w ekosystemach przybrzeżnych, wytwarzają krzemionkowe fruktulas [capas celulares] które zwykle znajdują się na powierzchni mikroplastików, co zwiększa ich balast i ułatwia ich zatonięcie ” – dodaje. To i inne procesy, takie jak opady kalcytu,„ sprzyjają pionowym transportowi mikroplastików w wodach przybrzeżnych ”, kończy.

Na wysokich morzach badanie to potwierdza gromadzenie dużych ilości mikroplastików w zwrotach oceanicznych. W tych dużych prądach obrotowych, takich jak subtropikalny zwrot północnego Pacyfiku lub południowoatlantycki, ilości kilkuset sztucznych elementów na metr sześcienny. Ale taka jest mediana, niektóre stacje zebrały ponad 10 000, chociaż nie produkują.

„Plastikowe wyspy nie istnieją. Jeśli pojedziemy do obszarów zbieżności w zakrętach subtropikalnych, gdzie są te słynne wyspy, nic nie zobaczysz. Być może jest więcej butelek, torebek i innych tworzyw sztucznych z większym pływakiem, ale nie zobaczysz nagromadzonych mas plastyki”, mówi Patricia villarrubia gómez, ekspercko w plastikowym kontaminie i uderzenia plastikujne z tworzywa (SWEDENDEN). „Sytuacja jest wystarczająco zła, aby nie potrzebować przesady” – dodaje. Ponadto, mówi, te metafory kierują rozmowę. „Wybudowane tworzywa sztuczne są wykonane z paliw kopalnych i chemicznych niebezpiecznych dla zdrowia (również z paliw kopalnych). I jedynym prawdziwym sposobem, z perspektywy naukowej (systemowej), w celu rozwiązania zanieczyszczenia przez mikroplastyczną i plastikową różnice, jest znaczne zmniejszenie jej produkcji”, mówi Villarrubia, który nie interweniował w tym badaniu.

Obecność na różnych głębokościach nie podąża za postępem, takim jak widok na wybrzeże. Zatem znaleźli 1100 cząstek/m³ od 100 metrów (jeśli chodzi o działanie promieniowania słonecznego) i 270 metrów w wyimaginowanej linii, która przechodzi z północy na południe na Atlantyku. W Arktyce mierzono również ponad 2500 mikroplastików i do 13 500 do 6800 metrów głębokości, na początku Mariana Pit, na Pacyfiku. W tym nieregularnym rozmieszczeniu plastiku piknoklinie SO -Called, warstwy kolumny wody o większej gęstości z powodu temperatury, większym stężeniu soli lub kombinacji obu. Większe mikroplastyki można uwięzić w tych obszarach. Średnie stężenie w całej kolumnie wodnej wynosi 205 kawałków plastiku na metr sześcienny.

Ta praca znalazła polimery z maksymalnie 56 różnymi preparatami. Chociaż przemysł opracował setki sposobów grupowania monomerów (cząsteczki), ogromna większość mikroplastików pochodzi z siedmiu rodzajów polimerów, takich jak polietylen lub polistyren, wszystkie obecne na morzu. W tych długich łańcuchach chemicznych może być obecna, ale istnieje powtarzany element chemiczny, węgiel pochodzenia kopalnego. Badanie głębokości wykazało, że do 5% obecnego węgla ma już pochodzenie z tworzywa sztucznego.

Zbadaj cykl węglowy na Northeastern University (Stany Zjednoczone). Krążenie tego elementu jest u podstawy życia, a plastik może go zmienić. „Sytuacja jest podobna do zdrowia ludzkiego: szybko odkrywamy, że tworzywa sztuczne są obecne i u noworodków. Jednak nie jesteśmy jeszcze w pełni świadomi problemów zdrowotnych, które powodują naszą ekspozycję na nie” – wspomina Stubbins, starszy autor badania opublikowanego w Nature. „W oceanach odkrywamy również rozszerzenie tworzyw sztucznych. Kiedy zdajemy sobie sprawę z ich rozpowszechnienia, zaczynamy rozważać ich możliwy wpływ na życie i cykl węglowy na morzu” – dodaje. Jego laboratorium otrzymało już finansowanie, aby je zbadać.

W badaniu opublikowanym w 2024 r. Stubbins i inni koledzy przeanalizowali ten możliwy wpływ na snow morski SO. „Termin ten odnosi się do organicznych cząstek węgla wytwarzanych przez życie na powierzchni oceanu i zatapiające się w oceaniczne głębokości, transportowanie węgla na głębokości i odsuwając go od atmosfery” – wskazuje. Ale po zmieszaniu z plastikowym pochodzeniem tonie wolniej niż zanieczyszczenie ONZ. „Dlatego włączenie tworzyw sztucznych do śniegu morskiego spowalnia przepływ węgla w kierunku głębokości oceanicznych, co zmniejsza zdolność oceanu do wychwytywania atmosferycznego dwutlenku węgla i kompensuje zmiany klimatu spowodowane przez człowieka” – kończy.

Autorzy zaszyfrowali już inny wpływ, który skomplikuje życie naukowców. Głównym narzędziem randkowym z przeszłości, albo złoża archeologicznego lub procesów naturalnych, jest węgiel-14. Ale wkład węgla z tworzywa sztucznego zmienia stosunek tego radioaktywnego elementu, na razie myląc ten naturalny zegarek do 400 lat.

Jak wspomina Andrés Cózar, który studiuje zanieczyszczenie tworzyw sztucznych na uniwersytecie w Cádiz, „od lat narracja o zanieczyszczeniu oceanu przez tworzywa sztuczne koncentrowała się głównie na plażach i rozległych obszarach gromadzenia się na powierzchni oceanów”. Ale ta nowa praca, „rozszerza nasze rozumienie problemu, zdecydowanie potwierdzając, że plastikowy ból głowy nie kończy się na powierzchni oceanu”.

Jego lament na najgłębszych ekosystemach oceanicznych opiera się teraz na danych: „Pływające mikroplastiki nie pozostają na powierzchni, ale infiltrują do oceanu, osiągając głębokości większe niż 2000 metrów. Woda jest odnawiana aż do setek lat, a nawet tysiącleci.