Симбиоз океана и мусора

Международный коллектив экологов впервые измерил объем и массу пластикового мусора в Тихом океане и пришел к выводу, что почти все наночастицы пластика и другие фрагменты полимеров долго не задерживаются в воде и быстро попадают в желудки рыб или становятся добычей других обитателей моря.

Подобное открытие на порядки повышает потенциальную опасность пластика для здоровья морской фауны и любителей морепродуктов. Выводы ученых и результаты наблюдений были опубликованы в журналеProceedings of the National Academy of Sciences.
Последние 50-70 лет океанологи часто в шутку называют «пластиковым периодом» из-за огромного количества микрофрагментов полимеров в водах мирового океана. По оценкам Национальной академии наук США, опубликованным еще в 70 годах прошлого века, примерно 45 тысяч тонн таких загрязнителей ежегодно попадают в мировой океан, что составляло около 0,1% от общей массы производимого пластика. Сегодня промышленность Земли производит в пять раз больше полимеров, около 300 миллионов тонн ежегодно, что должно было сказаться на объеме и свойствах пластикового мусора в океане.
Карлос Дуарте из Средиземноморского института передовой науки в Мальорке (Испания) и несколько его коллег впервые смогли измерить реальный объем пластика в морских водах, которого оказалось заметно меньше, чем ожидали увидеть океанологи, в ходе кругосветной океанологической экспедиции Malaspina. Она проводилась Национальным исследовательским советом Испании в конце 2010 и в начале 2011 года.
Отлов морских полимеров не был главной задачей этого круиза — в его рамках ученые пытались оценить видовое разнообразие рыб в разных уголках океана и на различных глубинах. Плодом этих трудов стала публикация статьи в журнале Nature Communications в феврале 2014 года, в которой океанологи показали, что срединные глубины океана, так называемая «водная пустыня», содержат в себе в десять раз больше рыбы, чем считалось ранее.
В своей новой работе Дуарте и его коллеги изучили химический состав и содержимое свыше трех тысяч образцов воды, собранных во время «переписи» населения среди рыб, живущих в разных частях Атлантики и Тихого океана.
В отличие от других загрязнителей, легкие частицы пластика не осаждаются на дно моря, почти не разлагаются и легко захватываются водами мощнейших течений Земли, которые входят в так называемый глобальный океанический конвейер. Благодаря этому в окрестностях таких течений нередко возникают своеобразные пластиковые свалки, самой большой и заметной из которых является «Великое мусорное пятно» в северной части Тихого океана. Считается, что в этом пятне площадью в 700 тысяч квадратных километров скопилась примерно треть от общей массы пластикового мусора в океане, а остальная часть мусора сосредоточена в окрестностях четырех других «перекрестков» течений.

Концентрация пластика, грамм на км²: синий — от 0 до 50, зеленый — от 50 до 200, желтый — от 200 до 500, красный — от 500 до 1000, бордовый — от 1000 до 2500
Океанологи проверили это утверждение на практике, сравнив массу пластиковых загрязнителей в водах «пятна» и в других частях океанов. Когда ученые начали «выуживать» микрочастицы и волокна пластика, их ожидал шок — совокупная масса загрязнителей, даже по самым грубым прикидкам, была на порядки меньше ожидаемой. По их расчетам, сегодня мировой океан содержит от 7 до 45 тысяч тонн пластика. По словам экологов, это крайне небольшой показатель — за последние сорок лет в воды морей должно было попасть в сто раз больше частиц и волокон, даже если руководствоваться оценками по уровню выбросов пятидесятилетней давности.
Так как частицы пластика не могут самостоятельно разлагаться в воде и их крайне неохотно уничтожают микробы, возникает вопрос — куда пропал весь океанический мусор. Как считают сами авторы статьи, ответ на него следует искать или в желудках рыб, или на дне мирового океана.
Микрофрагменты пластика по своим размерам и форме очень похожи на зоопланктон, которым питаются многие мелкие виды рыбы, обитающие в приповерхностных слоях воды. К примеру, во время «переписи населения» среди рыб ученые неоднократно обнаруживали в желудках светящихся анчоусов, самой распространенной мелкой рыбы в Тихом океане, полимерные наночастицы и волокна. По их словам, пластик встречался в желудке каждой третьей мелкой рыбы, обитавших в окрестностях «мусорных пятен».
Экологические последствия от такой необъяснимой любви рыб к пластику могут быть крайне разрушительными. Мелкие рыбы находятся на одной из самых нижних ступеней пищевой пирамиды, благодаря чему пластик, продукты его разложения в организме и «прилипшие» к нему молекулы канцерогенов и пестицидов попадают в организм практически всех обитателей моря или человека вместе с мясом анчоусов или других небольших жителей моря.
«Да, животные действительно едят пластик. Сегодня это уже никто не сможет отрицать. Однако нам крайне сложно предсказать все биологические последствия от такой диеты. Токсичные загрязнители, такие как ДДТ, ртуть или ПХД, прилипают к поверхности полимерных гранул или волокон, которые буквальным образом всасывают в себя все эти загрязнители и становятся крайне опасными для здоровья обитателей моря. Когда животные съедают пластик, эта отрава может проникнуть в их тело и начать путешествие вверх по пищевой цепочке, в которую могут входить тунец, рыба-меч и другие виды промысловой рыбы», — рассказывает океанолог Питер Дэвидсон из Института Фараллона в Петалуме (США), чьи слова приводит сайт журнала Science.
Дэвидсон не исключает возможности, что рыбы могут выплевывать частицы пластика сразу после того, как они проглатывают их, или что полимерные частицы могут вызывать несварение желудка и быстро покидать кишечник обитателей моря. Кроме того, как считают сами авторы статьи, есть и другое объяснение, почему мировой океан содержит лишь 1% от прогнозируемой массы пластика. По их мнению, полимерные частицы могут попадать не в желудки рыб, а оседать на морское дно, благодаря тому, что их поверхность покрывается или бактериями, или экскрементами рыб или зоопланктона. В таком случае ущерб для окружающей среды и здоровья человека будет минимальным, заключают ученые.