Znečistenie životného prostredia Plastické morské spektrum vedy
Znečistenie životného prostredia: plastové more
Pláž Kamilo je vzdialená na konci Veľkého ostrova Havaja a nedá sa na ňu dostať po ceste. S jeho bielym pieskom a hučiacim príbojom nájdete všetko, čo by ste od idylickej pláže v trópoch očakávali - nebyť problému, ktorý by sa dal len ťažko prehliadnuť: Množstvo plastových odpadkov, ktoré sa povaľujú okolo, kazí obraz. Fľaše, rybárske siete, laná, topánky a dokonca aj zubné kefky nájdete v odpadkoch, ktoré sa tu hromadia vďaka špeciálnej kombinácii oceánskych prúdov a miestnych vírov. Ako ukázali štúdie z roku 2011, vrchná vrstva piesku je tvorená až 30 percentami jeho hmotnosti z plastu. Pláž Kamilo sa už nazývala najšpinavšou plážou na svete a ponúka veľmi jasný a desivý obraz o tom, koľko plastového odpadu už ľudstvo utopilo vo svetových oceánoch.
Od Arktídy po Antarktídu, od povrchu po oceánske sedimenty - kamkoľvek sa vedci pozreli, našli plast. Ostatné zvyšky, ktoré po sebe zanechajú ľudia, hnijú alebo sú hrdzavé - plast naopak vydrží roky, spôsobuje zahynutie zvierat, znečisťuje životné prostredie a ničí celé pobrežie. Podľa niektorých odhadov je 50 až 80 percent podstielky v oceánoch plastových. „Na Zemi sú miesta, kde nenájdete plast,“ hovorí oceánografka Kara Lavender Law of the Sea Education Association in Woods Hole, Massachusetts. "V mori sme však všade, kam sme sa pozreli, narazili na plast. Je proste všade."
Noviny sú plné článkov o veľkej odpadovej škvrne v strednom Pacifiku, Veľkej pacifickej odpadovej náplasti, okolo ktorej pláva veľa plastov, a všade dobrovoľníci pomáhajú čistiť pláže. Avšak v mnohých ohľadoch je výskum naštartovaný pomalšie ako dotknutá verejnosť. Vedci sa stále snažia odpovedať najskôr na najzákladnejšie otázky: Koľko plastov skutočne pláva v oceáne? Kde to je, v akej forme sa vyskytuje a aké to má následky? Morský výskum je však ťažký, nákladný a časovo náročný: rozsiahle oceány nie sú také ľahké pri hľadaní často mikroskopických častíc plastu a iba niekoľko výskumníkov si to stanovilo ako svoj cieľ.
Záujem však rastie. „Za posledné štyri roky bolo na túto tému vydaných viac publikácií ako za posledných 40 rokov dohromady,“ uviedol Marcus Eriksen, riaditeľ výskumu a spoluzakladateľ Inštitútu 5 Gyres v Santa Monice v Kalifornii. Organizácia chce bojovať proti znečisteniu plastov v oceánoch, aj keď vedci a ekologickí aktivisti veľmi dobre vedia, že to nie je ľahká úloha. V máji 2016 vydal Program OSN pre životné prostredie (UNEP) vyhlásenie, podľa ktorého „plastový a mikroplastový odpad v mori je čoraz viac problémom a je potrebné čo najskôr prijať globálnu reakciu“.
Odkiaľ pochádza všetok tento plast?
V roku 2014 tím v prírodnej rezervácii Papahānaumokuākea pri severozápadnom pobreží Havaja vytiahol z vody rybársku sieť s hmotnosťou 11,5 tony - asi tak ťažkú ako autobus v mestskej premávke. Väčšina plastového odpadu v oceáne údajne pochádza zo sietí a iného rybárskeho výstroja, ktorý sa stratil alebo zneškodnil na mori. Podľa odhadov UNEP tvoria tieto siete duchov až desať percent odpadu v oceáne - okolo 640 000 ton.
A je toho oveľa viac. Globálna produkcia plastov sa každý rok zvyšuje. Už teraz predstavuje asi 300 miliónov ton a veľká časť z neho v určitom okamihu skončí v oceáne. Na pláži zostávajú plastové odpadky, igelitové tašky fúkajú do mora. Obrovské množstvo zo skládky možno ľahko odplaviť alebo odfúknuť, ak nie sú sklady dobre chránené. Ostatné zdroje sú menej zrejmé: keď sa pneumatiky opotrebujú, na ceste zostanú malé úlomky, ktoré skončia v kanalizácii a nakoniec do oceánov.
Počas svojich expedícií v rôznych oceánoch už Eriksenov tím našiel v mori všeličo a vyhodnotil ich pre vydanie v roku 2014. Merané podľa hmotnosti, viac ako 87 percent plastov plávajúcich v mori má veľkosť viac ako 4,75 milimetra vrátane bójí, lán, sietí, vedier, fliaš a tašiek. Čo sa týka počtu položiek, veľké plastové diely však tvorili iba sedem percent. Mnoho plastových predmetov, ktoré sú neustále vystavené slnečnému žiareniu a vlnám, sa postupne rozpadajú na mikroskopické častice; iné sú neodmysliteľne malé, ako napríklad takzvané mikroperličky, malé guľôčky, ktoré sa pridávajú do čistiacich krémov a iných kozmetických výrobkov a nakoniec zmiznú v kanalizácii.
Richard Thompson z Plymouth University vo Veľkej Británii robí výskum plastového odpadu v oceáne. Odkedy v roku 2004 prišiel s pojmom mikroplasty, vzrastajú obavy. Samotný termín sa dnes väčšinou používa iba pre častice s priemerom menším ako päť milimetrov. Thompsonova výskumná skupina našla tento mikroplast nielen takmer vo všetkých svojich vzorkách z 18 pláží vo Veľkej Británii, ale aj vo vzorkách planktónu zo Severného mora, ktoré boli zhromaždené už v 60. rokoch. Odvtedy počet publikácií s kľúčovým slovom mikroplasty prudko vzrástol a čoraz viac vedcov sa snaží odpovedať na veľa otázok, napríklad na to, aký toxický je materiál alebo ako veľmi je distribuovaný po celom svete.
Koľko je toho tak či tak?
Hľadanie plastov v oceáne na povrchu je drahé a náročné - ale ešte ťažšie je bádať ďalej po oceáne. Preto z mnohých hlbokomorských oblastí neexistujú vôbec žiadne vzorky, ktoré by nikdy neboli preskúmané. A aj keby ste mohli analyzovať všetky tieto regióny, odtiaľ by ste potrebovali obrovské množstvo vody, aby ste pri nízkej koncentrácii plastu vôbec dosiahli spoľahlivé výsledky. Mnoho vedcov preto musí pracovať s odhadmi a prognózami.
Tím Jenny Jambeckovej uskutočňuje výskum v Aténach na Gruzínskej univerzite v oblasti odpadového hospodárstva a v roku 2015 vypočítal, koľko odpadu vyprodukujú pobrežné krajiny a regióny a koľko z neho je plast, ktorý končí v mori. Skupina prišla s ročným množstvom 4,8 až 12,7 milióna ton - čo zhruba zodpovedá 500 miliardám plastových fliaš. V ich odhadoch chýba všetok plast, ktorý sa niekde stratí alebo sa ponorí do mora, ako aj všetok plast, ktorý tam už leží, v odhadoch.
Aby to bolo možné nejako odhadnúť, niekoľko výskumníkov išlo na lov s jemnými sieťami. Aj v roku 2015 zverejnil oceánograf Erik van Sebille z Imperial College v Londýne a jeho kolegovia jednu z najväčších zbierok údajov o tejto téme. Vedci zhrnuli všetky informácie z 11 854 individuálnych túr takmer po všetkých moriach okrem Severného ľadového oceánu a vytvorili akýsi globálny súpis malých plastových častíc plávajúcich na povrchu oceánu.
Podľa ich odhadov v roku 2014 plávalo v oceánoch 15 až 51 biliónov mikroplastových častíc s celkovou hmotnosťou 93 000 až 236 000 ton. Tieto čísla však pre vedcov predstavujú problém. Pretože plast plávajúci na hladine je v skutočnosti iba malá časť toho, čo podľa Jambecka každý rok končí v mori. Ale kde je potom zvyšok? „To je veľká otázka,“ hovorí Jambeck. „Odpoveď je ťažká.“
A to je presne to, čo sa vedci snažia nájsť. Spoločnosť Jambeck teraz pracuje s inteligentnou aplikáciou „Marine Debris Tracker“, v ktorej používatelia nahlasujú informácie o odpadkoch a týmto spôsobom zhromažďujú obrovské množstvá dát. Jambeck sa tiež podieľa na projekte UNEP zameranom na vytvorenie globálnej databázy odpadkov v mori.
Kde je zvyšok?
Ak sa však pozriete na údaje, zistíte nezrovnalosť medzi množstvom plastu, ktoré sa počíta tak, že skončí v mori, a materiálom, ktorý sa tam skutočne nachádza - teraz hovoríme o „plastu, ktorý zmizol“. Celú vec ešte viac zaráža skutočnosť, že v niektorých regiónoch nedošlo v posledných rokoch k zvýšeniu koncentrácie plastov v mori, hoci celosvetovo vzrástla výroba.
Verejnosť sa doteraz viac zaujímala o vír odpadu v Tichomorí, kde obrovský vír vody nesie so sebou plastové častice. Názov je v skutočnosti zavádzajúci, nenájdete tam tony odpadkov. Pre štúdiu z roku 2001 sa počítalo s tým, že uprostred vírivých prúdov sa zhromaždí 334 271 kusov plastu na kilometer štvorcový. Toto je najväčšie množstvo namerané v Tichomorí, ale v konečnom dôsledku znamená iba jednu časticu na tri metre štvorcové.
Modelové výpočty tímu van Sebilla naznačujú, že koncentrácia v tichomorskom víre odpadu, ako v porovnateľnej oblasti v severnom Atlantiku, môže byť v skutočnosti o niekoľko rádov vyššia ako v iných oblastiach. Samozrejme, do výpočtov je zahrnutý iba merateľný plast, pretože chýbajúci materiál prirodzene chýba - a je všade.
Časť z neho bude pravdepodobne na dne oceánu. Niektorý plastový odpad, aj keď spočiatku pláva na povrchu, je kolonizovaný morskými organizmami a postupne vtiahnutý do hlbín. Thompsonova práca tiež našla mikroplasty v hlbokomorských sedimentoch; samozrejme by mohla byť časť chýbajúcich miliónov ton - ale tieto oblasti boli preskúmané veľmi málo, takže je to nejasné. Faktom je, že diaľkovo ovládané zariadenia neustále narážajú na väčšie kúsky plastu dole medzi všetkým odpadom, ktorý zapadol do hlbokomorských zákopov.
Veľká časť plastov v oceáne je jednoducho vyplavená na pobrežie; Stále sa objavujú nové klastre. V roku 2014 vedci vrátane Thompsona preukázali, že mikroplasty sa akumulovali v Arktickom mori v koncentráciách o niekoľko rádov vyšších ako v silne znečistených povrchových vodách. „Existuje veľa nápadov, kde by chýbajúci plast mohol byť,“ hovorí Law. „Len to ešte nevieme.“
Thompson už nehľadá iba mikroplasty, ale aj nanoplasty - najmenšie častice s veľkosťou menej ako 100 nanometrov. „Plastové nanočastice sa už vyrábajú,“ vysvetľuje výskumník. „Je logické, že niektoré sa dostanú do životného prostredia alebo vzniknú, keď sa väčšie časti rozpadnú.“ Je však veľmi ťažké študovať nanoplasty. Na určenie, či sú častice a častice nachádzajúce sa v mori vyrobené z plastu, sa zvyčajne používa druh spektroskopie; Táto metóda však nemôže byť použitá pre častice menšie ako desať mikrometrov, vysvetľuje Thompson. Teraz je zapojený do projektu financovaného vládou Spojeného kráľovstva s názvom RealRiskNano a chce zistiť, z ktorých zdrojov a akými cestami tieto veľmi malé fragmenty vstupujú do životného prostredia. "Nečudoval by som sa, keby sa dali nájsť všade. Ich veľkosť je však pod súčasným detekčným limitom pre častice zo vzoriek životného prostredia."
Aké škody spôsobujú?
Ako už vedci preukázali, plast v mori škodí zvieratám. Plávajúce rybárske náradie, známe ako lov duchov, chytilo a zabilo stovky druhov, od korytnačiek cez tulene až po vtáky. Mnoho živých vecí tiež jednoducho prehltne plastové časti, ktoré sa potom hromadia v tráviacom systéme. Podľa často uvádzaného údaja sa plastové časti nachádzajú v žalúdku 90 percent všetkých fulmár, ktoré sa umyjú mŕtve na pobreží Severného mora. Nie je však jasné, či má znečistenie z plastov skutočne väčší vplyv na populáciu týchto morských vtákov.
Toxicita mikroplastov bola preukázaná už v laboratóriu; látky sa tam však často používajú vo vyšších koncentráciách, ako sa skutočne vyskytujú v oceánoch. Arnaud Huvet z Ifremeru, francúzskeho výskumného ústavu pre využívanie morí v Plouzané v Bretónsku, sa venuje výskumu bezstavovcov. V článku publikovanom vo februári 2016 predstavil výsledky experimentov s tichomorskými ustricami; kŕmil ich plastmi v koncentrácii, ktorá zodpovedá množstvu sedimentov ich skutočného biotopu. Zvieratá z vody obohatenej plastom produkovali vajíčka a spermie nižšej kvality a nakoniec sa vyvinulo o 41 percent menej lariev ako v porovnávacej skupine, ktorá bola držaná v normálnej vode. Toto bola jedna z prvých štúdií, ktorá preukázala priamu súvislosť medzi plastom a plodnosťou. „To zasiahlo,“ hovorí van Sebille.
Štúdia publikovaná v júni 2016 rybárskymi ekológmi Oonou Lönnstedt a Peterom Eklövom našla niečo podobné, čím boli larvy ostriežov vystavené mikroplastom v skutočne relevantnej koncentrácii pre životné prostredie. Larvy pohltili plast a dokonca sa zdalo, že ho uprednostňujú pred svojou bežnou stravou. Potom však rástli pomalšie a už nedokázali reagovať na vône dravých rýb. Len po 24 hodinách v nádrži s dravými rybami prežilo iba 34 percent lariev kŕmených plastom. Naproti tomu to bolo 46 percent lariev odchovaných v čistej vode.
Lönnstedt zo švédskej univerzity v Uppsale dráždili aj fotografie, ktoré veľmi zreteľne ukazovali malé plastové guľôčky v brušku priehľadných lariev. „Je to šialené a je to urgentné odvolanie,“ hovorí. „Každý, kto tvrdí, že v oceáne nie je problém s plastom, si musí tieto údaje pozrieť.“
Niektorí vedci však pochybujú o dôležitosti tejto práce. Alastair Grant pracuje ako ekológ na University of East Anglia, Norwich, Veľká Británia. Podľa neho sú hladiny plastov, ktoré viedli k účinkom v Lönnstedtových experimentoch - 10 až 18 častíc na liter - ďaleko nad skutočnými zistenými množstvami. Zvyčajne sú to jedna častica na liter, hovorí. „Údaje pre mňa znamenajú, že vo väčšine oblastí sa bude množstvo mikroplastov pravdepodobne pohybovať v medziach, ktoré nie sú škodlivé pre životné prostredie.“
Čo by sme mali urobiť?
Aj keď sú údaje o plastoch v oceáne neúplné, medzi výskumníkmi panuje zhoda v tom, že by sme už nemali s ničím čakať. Ale čo? Pomerne kontroverzný projekt zahájila nezisková organizácia The Ocean Cleanup: Skupina chce do roku 2020 vybudovať 100-kilometrovú plávajúcu bariéru v tichomorskom smetiacom víre a vyloviť tam teda asi polovicu plastu. Mnoho vedcov je k projektu dosť skeptických. Podľa vášho názoru je tam plast veľmi izolovaný a ťažko sa zhromažďuje; bariéra by navyše mohla mať vplyv na populácie rýb a planktón. Boyan Slat je výkonným riaditeľom The Ocean Cleanup a je kritický; projekt však vidí iba na začiatku a odkazuje na prototyp, ktorý sa v súčasnosti vyrába pri holandskom pobreží. „Toto je náš testovací systém na identifikáciu negatívnych účinkov. Tieto je možné skutočne zaznamenať iba v aplikácii,“ vysvetľuje.
Podľa článku, ktorý začiatkom roka 2016 zverejnil van Sebille a jeho kolega Peter Sherman, by bolo oveľa efektívnejšie umiestniť systém čistenia blízko čínskeho a indonézskeho pobrežia, kde vzniká značná časť znečistenia plastmi. „Čím bližšie zasahujete do výroby plastov, tým lepšie,“ argumentuje van Sebille. "Musíme zastaviť plastový odpad vo výrobných zariadeniach. Musíme zastaviť tam." Eriksen predstavuje paralelu s prístupmi k znečisťovaniu ovzdušia, kde ľudia už dlho vedia, že vzduchové filtre nie sú trvalým riešením. Filtrovanie celého oceánu je podľa neho rovnako nepravdepodobné. „Ľudia na celom svete teraz začínajú riešiť podstatu problému.“ Ale to znamená: Môžeme použiť menej plastu, mali by sme zlepšiť nakladanie s odpadom a materiál musíme recyklovať skôr, ako sa vôbec dostane do mora.
To si samozrejme veľa žiada, pretože plast sa nachádza všade. Mnoho vedcov sníva o svete, v ktorom máme plastový problém pod kontrolou. Podľa výskumu Lawa a Jana van Franekera mohli niektoré druhy plastov plávajúcich na mori zmiznúť za niekoľko rokov. Možno by potom bola pláž Kamilo opäť idylická a čistá.
Plast však zanechá svoje stopy a v sedimente morského dna vytvorí vrstvy drobných častíc. Postupom času je tento plast prakticky stmelený do zeme - dedičstvo našej plastovej éry. „Potom bude vrstva plastovej horniny po celom svete,“ hovorí Eriksen.