2897
За останні два десятиліття вода поблизу Великої тихоокеанської сміттєвої плями стала помітно яскравішою в синьо-зеленому діапазоні. Нове дослідження припускає, що однією з причин можуть бути крихітні частинки мікропластику. Якщо це підтвердиться, супутники зможуть допомагати відстежувати забруднення океану, яке з космосу безпосередньо не видно.
Найдрібніший пластик майже неможливо виміряти
Дослідники з Бергенського університету в Норвегії Шеа Чітем, Даніель Кестнер і Бьорге Хамре не збирали зразків води. Замість цього вони порівняли три супутникові набори даних за період із серпня 2002-го до вересня 2022 року та результати комп’ютерного моделювання того, як світло поширюється в морській воді. Роботу опубліковано в журналі Communications Earth & Environment.
Велика тихоокеанська сміттєва пляма розташована між Гаваями та Каліфорнією. Поверхневі океанічні течії переносять туди плавучі відходи, які поступово накопичуються на великій території. За оцінкою дослідження 2018 року, площа плями становить близько 1,6 мільйона квадратних кілометрів, приблизно вдвічі більше за територію американського штату Техас. Кількість пластикових фрагментів оцінювали в 1,8 трильйона.
Однак найдрібніші частинки, які зацікавили авторів нового дослідження, майже не враховують у таких підрахунках. Ідеться про мікропластик розміром до 0,3 міліметра, приблизно як товщина трьох аркушів паперу. За оцінками попередніх досліджень, великі пластикові предмети становлять основну масу сміття, тоді як мікропластик переважає за кількістю фрагментів. Саме такі частинки можуть потрапляти до харчового ланцюга вже на його нижніх рівнях. Водночас виміряти їх безпосередньо у відкритому океані складно, а очистити від них воду в масштабах океану було б надзвичайно важко.
Як пластик змінює колір води
Колір океану залежить від речовин і організмів, які містяться у воді. Мікроскопічні водорості, фітопланктон, поглинають одні кольори світла сильніше за інші, тож зміни їхньої кількості та складу впливають на відтінок поверхні.
Мікропластик поводиться інакше. У попередніх лабораторних експериментах дослідники з’ясували, що він відносно рівномірно поглинає світло різних кольорів і водночас активно розсіює його назад. Комп’ютерні моделі показали, що вода з мікропластиком має виглядати яскравішою, причому найбільше зростає інтенсивність синього та зеленого світла. Разом ці кольори дають бірюзовий відтінок.
Природні зміни зазвичай працюють інакше: коли змінюється кількість фітопланктону чи інших органічних частинок, синя складова може посилюватися, а зелена слабшати, або навпаки. Одночасне збільшення яскравості обох кольорів може бути характерною ознакою присутності пластику.
Супутники зафіксували бірюзовий зсув
Команда проаналізувала три незалежні записи кольору океану. Один отримали за допомогою приладу на супутнику NASA Aqua, а два інші об’єднують дані кількох супутникових сенсорів Європейського космічного агентства та служби Copernicus Marine. У всіх трьох наборах у районах плями та поблизу неї вода стала яскравішою одночасно в синьому й зеленому діапазонах. Найпомітніші зміни спостерігалися на захід і північ від зони найбільшого скупчення сміття. Автори припускають, що причина може бути в різниці руху частинок: вітер переміщує великі плавучі предмети, а мікропластик переноситься разом із водними масами.
Щоб оцінити чутливість супутників, науковці провели 1100 симуляцій. За їхніми розрахунками, помітно змінити колір води може концентрація близько 5 міліграмів мікропластику на кубічний метр. У найяскравішій зоні на західному краї плями накопичення могло становити приблизно 11–25 міліграмів на кубічний метр за 20 років. Дослідники вважають такі значення правдоподібними.
Попри збіг супутникових спостережень із результатами моделювання, дослідження не доводить, що саме пластик спричинив зміну кольору океану. На вигляд води впливають і природні чинники, зокрема фітопланктон, органічні речовини та мінеральні частинки. У 500 симуляціях, де змінювалися лише природні компоненти, бірюзове посилення яскравості траплялося у 3% випадків. Коли до моделі додавали мікропластик, цей показник зростав до 13%, тобто присутність пластику робила такий колірний зсув більш ніж учетверо ймовірнішим у змодельованих умовах.
Дослідники не виключають і непрямого впливу: хімічні забруднювачі, пов’язані з пластиком, можуть порушувати морські екосистеми, а зміни в житті мікроорганізмів здатні впливати на колір води. Для остаточної перевірки гіпотези потрібні прямі вимірювання концентрації пластику та світлових характеристик води на різних глибинах поблизу сміттєвої плями. Якщо вони підтвердять результати моделювання, супутникові спостереження, які вже використовують для вивчення кольору океану, можуть стати новим інструментом моніторингу мікропластикового забруднення.
Джерело: portaltele.com.ua
