Условия, связанные с изменением климата, делают пластик более мобильным, стойким и опасным загрязнителем. Ускорение распада пластика на микропластик — микроскопические фрагменты пластика — способствует их распространению на значительные расстояния и усилению воздействия на окружающую среду.
Это явление будет усугубляться по мере роста объёмов производства пластика и усиления климатических эффектов. Мировое годовое производство пластика увеличилось в 200 раз между 1950 и 2023 годами.
Новый обзор, опубликованный в журнале Frontiers in Science, призывает к срочным действиям, чтобы избежать необратимого экологического ущерба путём сдерживания микропластика, попадающего в окружающую среду. Авторы из Имперского колледжа Лондона призывают к устранению не являющихся необходимыми одноразовых пластиковых изделий (на которые приходится 35% производства), ограничению производства первичного пластика и созданию международных стандартов для обеспечения возможности повторного использования и переработки пластмасс.
«Пластиковое загрязнение и климат — это взаимосвязанные кризисы, которые усиливают друг друга. У них также есть общие корни и решения», — сказал ведущий автор профессор Фрэнк Келли из Школы общественного здравоохранения Имперского колледжа. «Нам срочно нужен скоординированный международный подход, чтобы остановить накопление отработанного пластика в окружающей среде».
Исследователи провели всесторонний обзор существующих данных, подчёркивающих, как климатический кризис усугубляет воздействие пластикового загрязнения.
Повышение температуры, влажности и воздействие ультрафиолетового излучения ускоряют распад пластика. Кроме того, экстремальные штормы, наводнения и ветры могут увеличить фрагментацию, а также распространение пластиковых отходов — их объём составляет шесть миллиардов тонн и продолжает расти — в свалках, водных и наземных экосистемах, атмосфере и пищевых сетях.
Вызывает всё большую обеспокоенность стойкость, распространение и накопление микропластика, которые могут нарушать циклы питательных веществ в водных экосистемах, снижать здоровье почвы и урожайность сельскохозяйственных культур. Они также негативно влияют на питание, размножение и поведение организмов, способных их проглотить, если уровни превышают безопасные пороги.
Микропластик также может действовать как троянские кони для переноса других загрязнителей, таких как металлы, пестициды и PFAS (вечные химикаты). Климатические условия могут усиливать адгезию и перенос этих загрязнителей, а также выщелачивание опасных химических веществ, таких как антипирены или пластификаторы.
Необходимо учитывать и исторический пластик. Когда в море образуется лёд, он поглощает микропластик и концентрирует его, удаляя из воды. Однако по мере таяния морского льда в условиях потепления этот процесс может измениться и стать основным дополнительным источником выброса пластика.
«Есть вероятность, что микропластик, который уже есть в каждом уголке планеты, со временем окажет большее влияние на определённые виды. И климатический кризис, и пластиковое загрязнение, которые являются следствием чрезмерной зависимости общества от ископаемого топлива, могут в будущем усугубить и без того напряжённую обстановку в окружающей среде», — сказала соавтор доктор Стефани Райт из Школы общественного здравоохранения Имперского колледжа.
Совместное воздействие обоих стрессоров особенно заметно у многих морских организмов. Исследования кораллов, морских улиток, морских ежей, мидий и рыб показывают, что микропластик может снижать их способность справляться с повышением температуры и подкислением океана.
Мидии, питающиеся фильтрацией, могут концентрировать микропластик, извлечённый из воды, передавая это загрязнение хищникам: подобные эффекты могут повышать уровни микропластика на более высоких уровнях пищевой цепи. Виды на этих более высоких трофических уровнях часто уже уязвимы к множеству других стрессоров, воздействие которых может усиливаться под воздействием пластика.
Например, недавнее исследование показало, что смертность рыб, вызванная микропластиком, увеличилась в четыре раза с повышением температуры воды. Другое исследование показало, что усиление океанической гипоксии, также вызванное потеплением, привело к удвоению потребления микропластика треской.
Хищники высшего порядка, такие как косатки, могут быть особенно восприимчивы к двойному воздействию микропластика и изменения климата. Эти долгоживущие млекопитающие, вероятно, будут испытывать значительное воздействие микропластика в течение своей жизни. Потенциальная потеря ключевых видов, которые формируют функционирование более широкой экосистемы, может иметь далеко идущие последствия.
«Хищники высшего порядка, такие как косатки, могут стать своего рода канарейками в угольной шахте, поскольку они могут быть особенно уязвимы к совокупному воздействию изменения климата и пластикового загрязнения», — сказал соавтор профессор Гай Вудворд из Департамента наук о жизни Имперского колледжа.
Микропластик также известен своим воздействием на экосистемы на суше, но эти взаимодействия ещё более сложны и труднее предсказуемы, чем для водных организмов.
Доказательства, свидетельствующие об увеличении количества, распространения и вреда микропластика, придают дополнительный импульс призывам к срочным действиям по борьбе с пластиковым загрязнением.
Исследователи говорят, что мы должны переосмыслить весь подход к использованию пластика. «Идеальной является экономика замкнутого цикла для пластика. Она должна выходить за рамки сокращения, повторного использования и переработки, включая перепроектирование, переосмысление, отказ, устранение, инновации и циркуляцию — отход от текущей линейной модели „взять — сделать — выбросить“», — сказала соавтор доктор Джулия Фассел из Имперского колледжа.
Этот обзор также демонстрирует, что учёт интерактивного воздействия пластикового загрязнения и климатических стрессоров предлагает способ управления, координации и определения приоритетов исследований и мониторинга, наряду с политикой и действиями.
Согласно Райту, «будущее не будет свободным от пластика, но мы можем попытаться ограничить дальнейшее загрязнение микропластиком. Мы должны действовать сейчас, поскольку пластик, выброшенный сегодня, угрожает будущим глобальным нарушениям в экосистемах».
«Решения требуют системных изменений: сокращения использования пластика у источника, скоординированной глобальной политики, такой как Глобальный договор ООН по пластмассам, и ответственных, основанных на фактических данных инноваций в области материалов и управления отходами», — сказал Келли.