Мусорное пятно в Тихом океане оказалось в десять раз тяжелее
Как пишут ученые в Scientific Reports, из-за конфигурации океанских течений в некоторых областях океана накапливается большое количество мусора антропогенного происхождения. Одно из таких скоплений — большое тихоокеанское мусорное пятно, расположенное в Тихом океане между побережьем Калифорнии и Гавайскими островами. Площадь этого скопления составляет более миллиона квадратных километров, а точных оценок суммарной массы плавающего мусора (среди которого, например, рыболовные сети, пластиковые бутылки, обломки буйков, веревки, пленки, различные типы упаковок) на данный момент проведено не было. Некоторые измерения позволяли лишь оценить минимальную возможную массу, которая составляла при учете различных типов мусора от 5 до 20 тысяч тонн.
Модель образования в Тихом океане пятен мусора, изначально равномерно распределенного по поверхности. NASA's Scientific Visualization Studio
Группа ученых под руководством Лорана Лебретона (Laurent Lebreton) из Фонда очистки океана провела измерения количества различных типов пластикового мусора в этой области Тихого океана и на основе полученных данных экологи смоделировали мусорное пятно и оценили его суммарную массу и площадь. Поскольку 99,9 процентов всего мусора на поверхности океана составляет пластик, то в качестве основного источника данных для модели ученые использовали результаты измерений о содержании в пятне четырех типах пластикового мусора различного размера: микропластика (размером от 0,05 до 0,5 сантиметров), мезопластика (от 0,5 до 5 сантиметров), макропластика (от 5 до 50 сантиметров) и мегапластика (более 50 сантиметров).
Измерения проводились с июля по сентябрь 2015 года. Всего было проведено 652 замера в различных точках большого тихоокеанского мусорного пятна. Количество крупных единиц самого крупного мусора ученые также оценивали с помощью съемки поверхности океана с самолета. Исходя из собранных данных была построена математическая модель, которая позволила рассчитать массу, площадь и распределение мусора в пятне по размерам.
Результаты численного моделирования общей массы пластикового мусора в большом тихоокеанском мусорном пятне. L. Lebreton et al./ Scientific Reports, 2018
Результаты вычислений показали, что в мусорном пятне содержится примерно 80 тысяч тонн пластика, которые суммарно занимают площадь около 1,6 миллионов квадратных километров. Эта масса примерно в 4 раза больше максимальной из предыдущих оценок и в 16 раз больше величины, полученный в результате предыдущих измерений количества мусора, собранного в траловые сети.
Результаты измерений массы мусора различного размера. Линией обозначена граница большого тихоокеанского мусорного пятна. L. Lebreton et al./ Scientific Reports, 2018
Кроме общей массы пластика в мусорном пятне ученые провели анализ его фракционного состава. Оказалось, что более трех четвертей всех объектов в пятне имеют размер более 50 сантиметров, и практически наполовину пятно состоит из элементов рыболовных сетей. При этом, например, содержание самого мелкоразмерного микропластикового мусора (в основном, это отдельные элементы, обломки и обрывки других типов мусора) составляет только около восьми процентов всего мусора по массе, но при этом сразу 94 процента, если считать мусор поштучно (всего в пятне примерно 1,8 триллионов единиц пластикового мусора).
При этом масса микропластикового мусора значительно выросла за последние годы: если в 1970-х годах на каждый квадратный километр поверхности океана внутри мусорного пятна в среднем приходилось примерно 0,4 килограмма микропластика, то к 2015 году эта масса выросла более чем в 3 раза: до 1,23 килограммов.
Отличия по сравнению с предыдущими измерениями ученые связывают как уточнением методов анализа, так и непосредственно увеличением количества мусора за время, прошедшее между исследованиями. Одной из возможных естественных причин увеличения количества пластика ученые также называют крупное цунами, вызванное землетрясением у восточного берега острова Хонсю в 2011 году.
При этом, выяснилось, что накопление пластика в мусорном пятне носит экспоненциальный характер и этот процесс происходит быстрее, чем если бы новый мусор появлялся только за счет океанских течений. Полученные результаты, по словам авторов исследования, должны помочь понять точные механизмы увеличения массы пластикового мусора и разработать способы борьбы с его последствиями.