Учёные из Департамента географии и наук об окружающей среде Лондонского университета королевы Марии разработали простую модель, чтобы показать, как плавучий пластик может оседать в толще воды. Они прогнозируют, что для удаления пластиковых отходов с поверхности океана может потребоваться более 100 лет.
Исследование опубликовано в журнале Philosophical Transactions of the Royal Society A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences. Это третья и заключительная статья в трилогии, посвящённой долгосрочной судьбе микропластика в океане.
В работе, основанной на более ранних исследованиях, опубликованных в Nature Water и Limnology & Oceanography, представлена полная картина того, как пластиковый мусор перемещается с поверхности океана на морское дно.
Исследование проводилось под руководством учёных из Департамента географии и наук об окружающей среде Лондонского университета королевы Марии в сотрудничестве с HR Wallingford Ltd. В работе использованы знания в области морской геохимии, гидродинамики и экологического моделирования для имитации перемещения пластика с поверхности океана в глубокие воды с течением времени.
Исследование показывает, что даже если бы весь пластиковый мусор, попадающий в океан, был немедленно остановлен, фрагменты плавучего пластикового мусора продолжали бы загрязнять поверхность океана и выделять микропластик в течение более чем столетия.
Используя модель, которая имитирует медленное разрушение крупных пластиковых частиц и их взаимодействие с морским снегом (липким органическим материалом, который помогает транспортировать мусор на морское дно), исследователи показали, что процесс деградации является ограничивающим фактором в удалении пластика с поверхности.
Доктор Нэн Ву, ведущий автор статьи из Департамента географии и наук об окружающей среде Лондонского университета королевы Марии, сказала: «Люди часто предполагают, что пластик в океане просто тонет или исчезает. Но наша модель показывает, что большинство крупных плавучих пластмасс медленно разлагаются на поверхности, фрагментируясь на более мелкие частицы в течение десятилетий».
«Эти крошечные фрагменты могут затем попасть в морской снег и достичь дна океана, но этот процесс требует времени. Даже через 100 лет около 10 процентов первоначального пластика всё ещё можно обнаружить на поверхности».
Результаты исследования помогают объяснить постоянное несоответствие между количеством плавучего пластика, попадающего в океан, и относительно небольшими количествами, наблюдаемыми на поверхности. Это часто называют проблемой «пропавшего пластика».
Профессор Кейт Спенсер, соавтор и руководитель проекта из Департамента географии и наук об окружающей среде Лондонского университета королевы Марии, сказала: «Это часть наших более широких исследований, которые показывают, насколько важны мелкие и липкие взвешенные осадки для контроля судьбы и переноса микропластика. Это также говорит нам о том, что загрязнение микропластиком — это проблема для нескольких поколений, и наши внуки всё ещё будут пытаться очистить наши океаны, даже если мы прекратим загрязнение пластиком завтра».
Профессор Эндрю Мэннинг, соавтор и главный научный сотрудник HR Wallingford и доцент Университета Плимута, сказал: «Это исследование помогает объяснить, почему так много пластика, который мы ожидаем найти на поверхности океана, отсутствует. Когда крупные пластиковые частицы фрагментируются, они становятся достаточно маленькими, чтобы прикрепиться к морскому снегу и утонуть. Но это преобразование занимает десятилетия. Даже через сто лет фрагменты всё ещё плавают и разрушаются. Чтобы решить проблему должным образом, нам нужно долгосрочное мышление, которое выходит за рамки простой очистки поверхности».
Модель также показывает, что биологический насос, естественная конвейерная лента океана для углерода и частиц, может оказаться перегруженным по мере увеличения производства пластика. Если концентрация микропластика продолжит расти, существует риск, что они могут нарушить биогеохимические циклы океана.
Предоставлено:
* [Queen Mary, University of London](https://phys.org/partners/queen-mary—university-of-london/)
* [University of London](http://www.qmul.ac.uk/)