Плотность накопления пластика в северном полушарии, особенно вблизи крупных городов, очень высока: ежегодно с суши в морскую среду попадает от 5 до 13 миллионов тонн пластикового мусора, из которых почти 2 миллиона тонн — это мусор, источниками которого являются судоходство, рыбоводство и рыболовство. Российские ученые рассмотрели поступление пластикового мусора по одному из основных путей его транспортировки: через крупнейшие реки Европейского Севера — Северную Двину и Онегу. Это единственные арктические реки, протекающие через населенные пункты в своем нижнем течении, поэтому они могут быть значительными источниками пластикового мусора для Белого моря и, далее, Северного Ледовитого океана. Результаты исследования опубликованы в Journal of Marine Science and Engineering.
река Северная Двина
Впервые оценили поступление плавающего мусора из рек Северной Двины и Онеги в Белое море в период с мая по ноябрь 2021 года ученые подведомственного Минобрнауки России Московского физико-технического института (МФТИ) и Института океанологии им. П. П. Ширшова Российской академии наук с коллегами.
Результаты наблюдений в этот период показали, что 77% объектов в реках имели природное происхождение: в основном это листья, древесина и птичьи перья. Среднемесячное поступление антропогенного макромусора в Белое море с Северной Двиной колебалось от 250 до 1700 шт/час, с Онегой — от 520 до 2350 шт/час.
«Наше исследование проводилось с помощью методологии мониторинга речного мусора MSFD. С 5 мая по 5 ноября мы наблюдали и регистрировали в специальном приложении каждый проплывающий предмет по заранее прописанным параметрам. Все фиксировалось согласно международному перечню объектов мониторинга, который включает в себя 42 предмета.
Так как подобные исследования рек ранее не проводились и это довольно новый тип загрязнения, мы не располагаем статистикой и динамикой загрязнения и не можем оценить, была ситуация раньше хуже или лучше. Чтобы создать модель выноса всего пластика реками в океан или модель аккумуляции этого пластика в океане, необходимы многолетние наблюдения», — рассказала участница исследования Мария Микушева, студентка магистратуры МФТИ.
Обнаруженные предметы делились на семь видов: не мусор (то есть мусор природного происхождения), обработанное дерево, искусственные полимеры, бумага / картон, металл, резина, одежда / текстиль. Кроме того, мусор разбивался на диапазоны размеров: 2,5–5 см; 5–10 см; 10–20 см; 20–30 см; 30–50 см; >50 см. Сам поток рассчитывали в единицах в час, а для оценки корреляции между размером объектов и частотой встречаемости использовался статистический анализ, основанный на ранговой корреляции Спирмена и Кендалла.
Частицы антропогенного происхождения были представлены искусственными полимерами (59,6%), древесиной (27,7%), бумагой / картоном (8,5%), металлом (2,7%), каучуком (1,1%) и текстилем (<1%).
Статистический анализ также показал сильную отрицательную корреляцию между размером и частотой встречаемости. Наиболее распространенным типом пластикового макромусора были мелкие предметы размером 2,5–5 см, из них 74% приходилось на окурки. Среди пластиковых бутылок (и пробок) преобладал размерный класс 20–30 см.
«Большую часть антропогенного мусора составляет пластик, и он приносит существенный ущерб природе. Крупный мусор (макропластик) наносит прямой вред морским обитателям, в основном через заглатывание и запутывание в нем. Пластик разлагается крайне медленно в окружающей среде, более того, макропластик со временем под влиянием различных физико-химических процессов превращается в микропластик, который также могут заглатывать рыбы, птицы, млекопитающие и другие морские организмы, и во многих случаях это ведет к их болезни и гибели. Частицы микропластика, попавшие в рыбу, могут также, в свою очередь, через пищу передаваться человеку. В них содержатся опасные для живых организмов вещества (пластификаторы). Кроме того, микропластик может адсорбировать различные опасные загрязняющие вещества, находящиеся в окружающей среде, и отравлять живые организмы, заглотившие его, а также передавать их дальше по пищевой цепи. В последнее время выходят исследования, показывающие, что микроплатик может передавать и вирусы, которые живут на нем дольше даже в соленой воде», — добавила Мария Погожева, соавтор исследования, старший научный сотрудник Государственного океанографического института им. Н. Н. Зубова (ГОИН).
В целом в Северном Ледовитом океане западная часть Баренцева моря более загрязнена, чем сибирская Арктика, и это вполне объяснимо расположением жилых пунктов. Вдоль сибирских рек в основном заселены районы, расположенные выше по течению, и именно они являются основными источниками загрязнения. Пластиковый мусор, образующийся в верховьях, может теряться по берегам рек в низовьях с малой численностью населения, благодаря чему уменьшается выносимое ими количество пластика в море. Бассейны европейских арктических рек, впадающих в Белое и Баренцево моря, заселены как в верховьях, так и в низовьях, поэтому могут быть значительными источниками антропогенного мусора.
Сравнение процессов поступления органического и пластикового мусора показывает их различие. На поступление органических отходов в основном оказывают влияние природные процессы (штормы, оползни, береговая эрозия и другие). Поступление пластмасс зависит как от естественных, так и от антропогенных факторов (вывоз мусора, плотность населения, урбанизация). Показатели темпов накопления пластикового мусора изменяются неравномерно, при этом наблюдаются достаточно устойчивые тенденции как их увеличения, так и уменьшения. Изучение пресноводных речных систем необходимо для понимания будущей судьбы плавающего мусора в океане. По последним оценкам, глобальные речные выбросы пластика составляют 0,5–3,2 млн тонн отходов.
В работе принимали участие научные сотрудники Московского физико-технического института (МФТИ), Института океанологии им. П. П. Ширшова РАН, Государственного океанографического института им. Н. Н. Зубова, Томского государственного университета, Северного (Арктического) федерального университета имени М. В. Ломоносова, Норвежского института водных исследований и Тихоокеанского океанологического института им. В. И. Ильичева ДВО РАН.
Работа выполнена при поддержке Министерства науки и высшего образования Российской Федерации, Российского научного фонда и Российского фонда фундаментальных исследований по исследовательским проектам.
