Ливни заставляют реки выбрасывать в океан огромные объёмы микропластика

Реки ежегодно переносят в мировой океан сотни тысяч тонн микропластика, причём значительная часть загрязнения может поступать в воду во время коротких периодов сильных дождей и паводков. К такому выводу пришла международная группа исследователей под руководством специалистов Пекинского университета.

Учёные создали новую глобальную модель, способную отслеживать перенос пластиковых частиц практически по дням. Расчёты показали, что только в 2022 году реки доставили в моря и океаны около 263 тысяч тонн микропластика.

Результаты исследования опубликованы в научном журнале Science.

Невидимое загрязнение планеты

К микропластику относят пластиковые частицы размером приблизительно от одного микрометра до пяти миллиметров. Они образуются при разрушении упаковки, бутылок, пакетов и других крупных пластиковых изделий, а также поступают в окружающую среду из красок, синтетических тканей, автомобильных шин, косметики и промышленных материалов.

Микропластик обнаруживают в почве, воздухе, реках, морях, организмах животных и продуктах питания. В океане частицы могут переноситься течениями на большие расстояния, оседать на дне или накапливаться в организмах морских обитателей.

Пластиковые фрагменты способны повреждать пищеварительную систему животных, изменять их питание и переносить на своей поверхности химические вещества и микроорганизмы. Возможное влияние микропластика на здоровье человека продолжает изучаться, однако масштабы его распространения уже превратили загрязнение в серьёзную глобальную проблему.

Почему прежние оценки сильно различались

Ранее количество микропластика, ежегодно попадающего из рек в океан, оценивали в чрезвычайно широком диапазоне — от 6100 тонн до 2,31 миллиона тонн. Такая разница возникала из-за нехватки наблюдений, неодинаковых способов отбора проб и различий в размерах сетей, которыми исследователи улавливали частицы.

Кроме того, многие модели рассматривали речной перенос как сравнительно равномерный процесс. При таком подходе легко пропустить несколько дней сильных дождей, за которые река может вынести больше загрязнения, чем за длительный спокойный период.

Команда под руководством Хэхао Циня разработала модель, учитывающую ежедневные осадки, объём речного стока, особенности землепользования и другие условия в водосборных бассейнах. Для её подготовки использовались 1386 результатов реальных измерений концентрации микропластика в реках разных регионов мира.

Специальная математическая корректировка позволила сопоставлять данные, полученные с применением разных сетей и методов отбора проб. После расчёта количества частиц модель переводила результат в массу пластиковых отходов.

Основная часть загрязнения поступает из Глобального Юга

Согласно расчётам, около 96% речного микропластика, попавшего в океан в 2022 году, поступило из стран так называемого Глобального Юга. Наиболее заметными очагами оказались Восточная и Юго-Восточная Азия, а крупнейшим отдельным источником исследователи назвали реку Янцзы.

При этом высокая доля развивающихся стран не обязательно означает, что весь обнаруженный пластик был произведён именно там. На результат могут влиять численность населения, быстро растущее потребление, недостаточно развитая система сбора отходов, импорт пластикового мусора, плотность речной сети и особенности климата.

Примерно половину рассчитанного объёма составляли полиэтилен и полипропилен. Эти материалы имеют сравнительно небольшую плотность и способны дольше оставаться на поверхности воды, распространяясь течениями по морям и океанам.

Дожди запускают «пластиковые импульсы»

Одним из важнейших выводов исследования стало выявление так называемого импульсного обогащения. Во время сильных осадков в реки попадает не только больше воды — одновременно резко повышается и концентрация пластиковых частиц.

Ливни смывают микропластик с улиц, сельскохозяйственных территорий, свалок и поверхности почвы. Паводки также могут поднимать частицы, которые ранее осели в речных руслах или накапливались в водосборном бассейне.

Признаки такого обогащения учёные обнаружили примерно в 70% исследованных речных бассейнов. Около 80% бассейнов с выраженными пластиковыми импульсами находились в странах Глобального Юга.

Для восьми рек с наибольшим объёмом загрязнения дождливый сезон в среднем обеспечивал около 70% годового выноса микропластика. Это означает, что основная масса частиц может попадать в море не постепенно, а во время сравнительно коротких периодов муссонов, штормов и наводнений.

Изменение климата способно усугубить ситуацию

Авторы исследования предупреждают, что увеличение частоты экстремальных осадков может усилить перенос пластикового загрязнения. Более интенсивные ливни и паводки будут смывать накопившиеся частицы и быстрее доставлять их из городов и почв в реки, а затем — в морскую среду.

Одной очистки океана для решения проблемы недостаточно. Необходимы сокращение производства одноразового пластика, улучшение сбора и переработки отходов, контроль промышленных выбросов и очистка ливневых стоков.

Новая модель также поможет определять реки и периоды года, когда меры по перехвату пластикового мусора будут наиболее эффективными. Если основная часть загрязнения поступает во время нескольких сильных паводков, системы мониторинга и очистки должны быть готовы именно к этим кратковременным, но чрезвычайно мощным выбросам.