Великий пластмассовый океан
Чем опасны попавшие в Мировой океан пластиковые отходы
Каждую минуту в Мировой океан попадает пластиковый мусор, которого хватило бы, чтобы заполнить кузов одного многотонного грузовика. Ежегодно в воде оказываются миллионы тонн отходов. Уже образовались целые пластиковые континенты. Пластиковые отходы наносят огромный ущерб окружающей среде. О проблеме пластмассового загрязнения океана известно как минимум полвека, но принятых мер пока явно недостаточно.
Черепаха ест пластиковый стаканчик, дрейфующий посреди огромного мусорного пятна, плавающего в океане. Животные часто по ошибке проглатывают кусочки пластика, принимая их за еду
Фото: Paulo de Oliveira / Biosphoto / AFP
Черепаха ест пластиковый стаканчик, дрейфующий посреди огромного мусорного пятна, плавающего в океане. Животные часто по ошибке проглатывают кусочки пластика, принимая их за еду
Фото: Paulo de Oliveira / Biosphoto / AFP
Одиннадцать раз забросили они сети
О мусорных континентах мир впервые узнал полвека назад. В мартовском номере журнала Science за 1972 год была опубликована статья биологов из Океанографического института Вудс-Хоул Эдварда Карпентера и К. Л. Смита-младшего. В ней говорилось о том, что мелкие частицы пластиковых отходов покрывает огромные пространства в Атлантическом океане в районе Саргассова моря. В сентябре—октябре 1971 года ученые на научно-исследовательском судне Atlantis II занимались там рутинной работой — сбором образцов планктона с помощью нейстонной сети. Судно со скоростью 2 узла (3,6 км/ч) тянуло метровую сеть с размером ячейки 0,333 мм. Сеть забрасывали 11 раз, за это время судно прошло 1300 км.
Помимо водорослей саргасс, давших имя Саргассову морю, из сети были извлечены сотни мелких частиц пластика. Некоторые из них были опознаны как части сигаретных мундштуков, колпачков иголок для шприцов. одежных кнопок и бижутерии.
Большую часть «улова» составляли белые твердые гранулы цилиндрической формы от 0,25 см до 0,5 см в диаметре, со скругленными концами. К некоторым гранулам прилепились беспозвоночные класса гидроидных и диатомовые водоросли.
Средняя концентрация пластика в море составляла 3500 частиц общим весом около 290 г на квадратный километр. Максимальная концентрация составляла 12 080 частиц общим весом 1,77 кг на квадратный километр.
Пластиковые гранулы были хрупкими, видимо, в результате химического выветривания пластификаторов (веществ, которые вводят в состав полимерных материалов для повышения эластичности или пластичности при их переработке и эксплуатации). Авторы статьи в Science отмечали, что во многих видах пластика в качестве пластификаторов используются полихлорированные бифенилы (ПХБ). Оказавшись в морской воде, ПХБ могут попасть в морские организмы
ПХБ
Микропластиком питаются даже мальки рыб, принимая его за планктон
Фото: Paulo de Oliveira / Biosphoto / AFP
Микропластиком питаются даже мальки рыб, принимая его за планктон
Фото: Paulo de Oliveira / Biosphoto / AFP
В 1966 году молодой датский ученый Сорен Енсен работал в Стокгольмском университете, занимаясь изучением воздействия инсектицида ДДТ на организм человека. В ходе своих исследований он обнаружил следы другого вещества, накапливающегося в живых организмах и окружающей среде. Так были открыты полихлорированные бифенилы (ПХБ) .
В 1968 году на острове Кюсю в Японии было зафиксировано массовое отравление маслом из рисовых отрубей, загрязненных ПХБ и полихлорированными дибензопарадиоксинами (ПХДД). Произошел массовый падеж домашней птицы (около 400 тыс. птиц), отравились около 14 тыс. человек, более 500 умерли. Заболевание получило название «болезнь Юшо». Ретроспективное исследование, проведенное японскими учеными через 50 лет после инцидента, показало повышенную смертность от раковых заболеваний у жертв отравления.
Хотя со временем выяснилось, что болезнь Юшо была вызвана ПХБ и ПХДД, первоначально ее причиной считали только ПХБ. Началось активное изучение влияния этого класса веществ на экологию. Многочисленные научные исследования 1972–1973 годов показали, что отравление ПХБ может привести к быстрой гибели бактерий, водорослей, простейших, креветок, моллюсков, рыб, птиц, млекопитающих.
В меньших чем смертельная дозах ПХБ могут приводить к развитию онкологических заболеваний, болезней нервной системы, аллергии, нарушениям в работе эндокринной, репродуктивной и иммунной систем.
В 1995 году Программа Организации Объединенных Наций (ООН) по окружающей среде (United Nations Environment Programme, UNEP, ЮНЕП) начала заниматься активным изучением стойких органических загрязнителей (СОЗ). Эти вещества обладают следующим рядом признаков: биоаккумуляция (способность накапливаться в живых организмах за счет низкой растворимости в воде и высокой в жирах и прочих липидах), глобальная распространенность, чрезвычайная стойкость к физическим, химическим и биологическим изменениям, а также способность оказывать токсическое воздействие на организмы в крайне малых дозах. Исследования СОЗ сконцентрировались на так называемой грязной дюжине. В этот список из 12 веществ вошли и ПХБ. Позднее число веществ, признанных СОЗ, увеличилось (в настоящее время их 23).
Почти половина пластикового мусора в океане — упаковка для еды
Фото: Paulo de Oliveira / Biosphoto / AFP
Почти половина пластикового мусора в океане — упаковка для еды
Фото: Paulo de Oliveira / Biosphoto / AFP
22 мая 2001 года в Швеции правительства более 100 стран мира приняли Стокгольмскую конвенцию о стойких органических загрязнителях, цель которой — сократить и в конечном счете полностью прекратить производство, хранение, использование и выбросы СОЗ. Конвенция вступила в силу в 2002 году, Россия ратифицировала ее в 2011-м.
Запятнанный океан
Побережья океана в разных концах планеты часто выглядят так. На этой фотографии — Новая Зеландия
Фото: Mark Mitchell / New Zealand Herald / AP
Побережья океана в разных концах планеты часто выглядят так. На этой фотографии — Новая Зеландия
Фото: Mark Mitchell / New Zealand Herald / AP
За полвека, прошедшие после обнаружения в Саргассовом море отходов пластика, в Мировом океане были найдены целые «мусорные континенты» (или «мусорные пятна»), состоящие примерно на три четверти из пластиковых отходов. В них присутствует как крупный пластмассовый мусор (например, испорченные рыбацкие сети, бутылки для воды, детские бутылочки, зажигалки, полиэтиленовые пакеты), так и микропластик. Мусорные пятна образуются под влиянием океанических течений, постепенно концентрирующих выброшенный в океан мусор в одной области. Слова «континент» и «пятно» могут ввести в заблуждение, создав впечатление, будто поверхность океана покрыта слоем отходов. На самом деле отходы находятся как на поверхности, так и в толще воды на любой глубине.
Скопления микропластика не всегда заметны невооруженным глазом, так что можно проплыть через мусорный континент, не увидев никакого мусора.
Всего в мире пять мусорных континентов — два в Тихом океане (на севере и на юге), два в Атлантическом (на севере и на юге) и один в Индийском. Некоторые исследователи считают, что их не пять, а шесть, выделяя западную и восточную часть Великого тихоокеанского мусорного пятна.
Великое тихоокеанское мусорное пятно — самое крупное скопление мусора в мире. Оно расположено между Азией и Северной Америкой (западная часть ближе к Японии, восточная — между Гавайскими островами и Калифорнией). Его существование было предсказано в 1988 году учеными, работавшими на Аляске. Их работа была опубликована в докладе Национального управления океанических и атмосферных исследований (National Oceanic and Atmospheric Administration, NOAA. В 1997-м капитан Чарльз Мур, возвращаясь домой после окончания тихоокеанской регаты, обратил внимание на огромное скопление мусора в воде. Несколько месяцев спустя Мур обсудил эту тему с океанологом Кертисом Эбберсмейером, который предложил термин «Восточное мусорное пятно».
Фото: Jonathan Alcorn / Bloomberg / Getty Images
Фото: Коммерсантъ / Сафрон Голиков / купить фото
В 2018 году группа исследователей под руководством океанолога Лорана Лебретона из проекта The Ocean Cleanup опубликовала в журнале Nature статью с оценками размера пятна на основе разработанной компьютерной модели — 1,6 млн кв. км (примерно в три раза больше площади Франции). На этой площади в океане плавает как минимум 79 тыс. тонн пластика.
В 2015-м Business and Environment были названы пять стран, на долю которых приходится большая часть (55–60%) попадающего в океан мусора: Китай, Индонезия, Филиппины, Таиланд и Вьетнам.
В 2017-м морской биолог Дженнифер Лаверс из Университета Тасмании и член британского Королевского общества защиты птиц Александер Бонд опубликовали в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America результаты обследования необитаемого острова Хендерсон в южной части Тихого океана. Несмотря на то, что люди практически не посещают этот остров (ученые появляются там раз в несколько лет), а расстояние от него до ближайшего промышленного объекта или населенного пункта составляет около 5 тыс. км, созданный человеком мусор добрался и туда. Хендерсон превратился в самое загрязненное мусором место на планете. На острове площадью всего 37,3 кв. км находится около 17,6 тонн мусора, в общей сложности около 37,7 млн объектов.
От пластикового мусора страдает не только мировой океан, но и моря, озера, реки. На фото — озеро Потпеч в Сербии
Фото: Darko Vojinovic, File / AP
От пластикового мусора страдает не только мировой океан, но и моря, озера, реки. На фото — озеро Потпеч в Сербии
Фото: Darko Vojinovic, File / AP
В 2011 году был обнаружен мусорный континент на юге Тихого океана, а в 2017-м его существование подтвердил «первооткрыватель» мусорного пятна на севере океана Чарльз Мур. По оценкам Мура, площадь Южного пятна может превышать 2,5 млн кв. км. Это всего в 1,4 раза меньше площади Европейской части России.
Мусорное пятно на севере Атлантики включает в себя территорию Саргассова моря, где в 1972 году были впервые обнаружены скопления пластиковых отходов. Мусорное пятно на юге Атлантического океана располагается между восточным побережьем Южной Америки и южной оконечностью Африки. Согласно статье Питера Райана из Университета Кейптауна, опубликованной в 2014-м в журнале Marine Pollution Bulletin, оно на 97% состоит из пластика.
Наличие мусорного пятна в центре Индийского океана было предсказано в 1988 году (одновременно с предсказанием существования Великого тихоокеанского мусорного пятна) и подтверждено в 2010-м.
Съедобно-несъедобно
Этому птенцу черноногого альбатроса не повезло родиться на острове Мидуэй, среди Великого тихоокеанского мусорного пятна. Хотя сотрудники Службы охраны рыбных ресурсов и диких животных США ежегодно собирают на острове 20 тонн пластика, тысячи птиц продолжают гибнуть, принимая пластиковые отходы за пищу
Фото: Dan Clark / USFWS / AP
Этому птенцу черноногого альбатроса не повезло родиться на острове Мидуэй, среди Великого тихоокеанского мусорного пятна. Хотя сотрудники Службы охраны рыбных ресурсов и диких животных США ежегодно собирают на острове 20 тонн пластика, тысячи птиц продолжают гибнуть, принимая пластиковые отходы за пищу
Фото: Dan Clark / USFWS / AP
Деятельность человека так сильно изменила окружающую среду, что животные, следуя выработанным за миллионы лет эволюции инстинктам, часто принимают ошибочные, порой даже смертельно опасные решения. Мотыльки летят на свет электрической лампы. Самцы живущих в Австралии жуков-златок Бакуэлля пытаются спариться с пробками от пивных бутылок, из-за цвета принимая их за самок своего вида. Морские черепахи, привыкшие при миграциях ориентироваться по лунному свету, сбиваются с курса из-за ярких огней прибрежных городов. Это явление называется эволюционной ловушкой.
Одна из распространенных эволюционных ловушек состоит в том, что животное принимает мусор, в том числе пластиковый, за что-то съедобное и проглатывает его.
О том, что рыбы глотают частицы пластика, упоминалось еще в статье Карпентера и Смита-младшего в журнале Science. В последующие годы на эту тему было проведено множество научных исследований. В 2016 году пластик был обнаружен в организмах рыб 89 видов. В феврале 2021-го в журнале Global Change Biology были опубликованы результаты исследования, проведенного под руководством биолога из Стэнфордского университета Мэтью Савока. Оно показало, что проглатывание пластика морской рыбой широко распространено и масштабы этого явления растут. В исследовании говорилось, что частицы пластика были обнаружены в организмах 386 видов морских рыб, в том числе 210 промысловых. При этом было выявлено 148 видов рыб, не проглатывавших пластик. Следовательно, данная эволюционная ловушка не универсальна.
Фото: Paulo de Oliveira / Biosphoto / AFP
Фото: Sebnem Coskun / Anadolu Agency / Getty Images
В «пластмассовую» эволюционную ловушку попадают не только рыбы, но и другие живые существа, чья жизнь связана с морем. Сотрудники Бюро спортивного рыболовства и диких животных США (Bureau of Sport Fisheries and Wildlife) Карл Кеньон и Юджин Кридлер в 1969 году впервые сообщили о пластике в организмах птиц. Изучив содержимое желудков 100 темноспинных альбатросов, умерших на Гавайских островах, исследователи обнаружили 83 пластиковые крышечки от бутылок и тюбиков, 157 других пластмассовых предметов и их осколков и один полиэтиленовый пакет. В 2020-м исследователи из Медицинской школы Халл-Йорка выяснили, что содержание микропластика в организмах моллюсков и ракообразных выше, чем в организмах рыб.
Морские черепахи могут, например, принять пластиковый пакет за медузу или другой мусор за что-то съедобное. Вероятность того, что черепаха проглотит пластик, согласно данным исследований 2005–2011 годов, составляла в среднем 49,2%. Попавшие в организм черепахи пластиковые отходы могут привести к ее смерти — от голода, повреждения органов пищеварительной системы или отравления.
Задокументированы случаи проглатывания пластикового мусора 48 видами китообразных (китов, дельфинов, морских свиней). У некоторых видов частота подобных случаев доходила до 31%. Особенно уязвимыми оказались кашалоты. Попадание пластика в организм китообразных увеличивало вероятность их смерти.
Фото: CSIRO / AP
Фото: Robert F. Bukaty / AP
Оказавшись в пищевой цепи, микропластик может накапливаться в организме человека в результате потребления рыбы и морепродуктов (также он может попадать в организм через питьевую воду и воздух). Влияние микропластика на здоровье человека пока плохо изучено. Но несколько исследований последнего времени вызывают серьезную настороженность. Так, в январе 2021 года стало известно, что итальянские гинекологи с помощью рамановской спектроскопии впервые обнаружили микропластик в плаценте человека.
Совсем свежее исследование, опубликованное в последнем номере журнала Journal of Hazardous Materials, было проведено группой ученых под руководством Евангелоса Данопулоса из Медицинской школы Халл-Йорка. Оно показало, что в лабораторных экспериментах микропластик может наносить ущерб клеткам человеческого организма. Однако пока не выяснено, с какой скоростью он выводится из организма, что не дает возможность конкретно оценить возможный вред для здоровья человека.
Меры, резолюции, проекты
Фото: Mike Kemp / In Pictures / Getty Images Images
Фото: Arnd Wiegmann / Reuters
Борьба с пластиковым загрязнением океанов идет по нескольким направлениям. В частности, разрабатываются проекты по очистке океанов от пластиковых отходов. Над самым известным и масштабным из них работает некоммерческая организация The Ocean Cleanup. Идея состоит в том, чтобы с помощью подвижных боновых заграждений очищать места наибольшего скопления мусора, те самые пять или шесть мусорных пятен-континентов. Первые испытания в 2018 году прошли неудачно. В октябре 2021-го была испытана система второго поколения. Она продолжает работать и в настоящее время. Так, в конце января 2022 года за три дня, один час и 39 минут работы из океана было извлечено 3245 кг пластика. По прогнозам The Ocean Cleanup, к 2040 году может быть собрано 90% плавающего в океане пластика.
Скептики сравнивают проекты очистки океана с попыткой во время наводнения бороться с водой в доме при помощи швабры.
Так, в декабре 2020 года в журнале Science of the Total Environment была опубликована научная работа (главный автор — Сенке Хон из Центра исследований тропических морей имени Лейбница в Бремене), согласно которой для того, чтобы извлечь из океана 1% плавающего в нем пластика, The Ocean Cleanup нужно работать без перерыва до 2150 года.
Международные организации уделяют серьезное внимание программе борьбы с пластиковым загрязнением. В марте 2019 года Ассамблея ООН по окружающей среде (ЮНЕА-5) Программы ООН по окружающей среде (ЮНЕП) приняла резолюцию «Морской пластиковый мусор и микрочастицы пластмасс». Ход осуществления этой резолюции будет обсуждаться на возобновленной Пятой сессии ЮНЕА-5, которая пройдет в смешанном офлайн-онлайн-формате с 28 февраля по 2 марта 2022 года.
На сессии будет поднят вопрос о возможности заключения глобального соглашения по борьбе с пластиковым загрязнением. Начиная с сентября 2021 года, по данным World Wide Fund, 154 страны мира выразили интерес к заключению глобального соглашения по борьбе с загрязнением морей и океанов пластиковыми отходами.
Фото: Beawiharta / Reuters
Фото: Bullit Marquez / AP
Фото: The Ocean Cleanup
Фото: The Ocean Cleanup
Исполнительный директор Программы ООН по окружающей среде и заместитель генерального секретаря ООН Ингер Андерсен в ответах на вопросы о проблеме пластикового мусора, опубликованных на сайте ЮНЕП, привела следующую печальную статистику. В настоящее время в океан ежегодно сбрасывается 11 млн тонн пластика. Ожидается, что к 2030 году эта цифра удвоится, а к 2040-му — почти утроится. Только в 2018-м общий ущерб, нанесенный пластиковым мусором в мировом масштабе индустриям туризма, рыболовства и аквакультуры, вместе с расходами на очистку оценивался в $6–19 млрд.
К сожалению, подписание глобального соглашения вряд ли сильно повлияет на ситуацию. Если государственные и бизнес-структуры выполнят принятые на себя обязательства, к 2040 году сброс пластикового мусора в океан может быть снижен на малозаметные 7% (от ожидаемого троекратного увеличения).
Так будет, если в производстве, потреблении и переработке пластика не произойдут серьезные изменения. Благотворительные фонды семьи Пью (Pew Charitable Trusts) и лондонский исследовательский центр SYSTEMIQ разработали проект системной перестройки индустрии пластмасс с переходом на циркулярную экономику. В случае реализации этого проекта разработчики обещают снижение количества пластиковых отходов, попадающих в океан, на 82% к 2040 году. Стоимость проекта составляет около $600 млрд, что вызывает сомнения в его будущем.
Фото: The Ocean Cleanup
Фото: Zuma / TASS
Пока вы читали эту статью, в океан попало еще примерно 15 грузовиков пластиковых отходов.