Пластисфера в океане: что это такое и чем грозит нашей планете
Весь мир озабочен проблемой экологии. В Евросоюзе с июля 2021 года запретили одноразовый пластик, люди сортируют мусор и отказываются от пакетов. Однако ситуация уже зашла так далеко, что на миллионах тонн океанского пластика возникла жизнь из особых микроорганизмов, некоторые из которых способны «есть» пластик. Мы собрали все, что уже известно о пластисфере, и обсудили ее с российскими экспертами.
Краткое содержание
Что такое пластисфера и как ее открыли
В 2013 году ученые из Королевского института Нидерландов провели исследование того, как пластик влияет на экосистему Атлантического океана. С верхнего слоя плавающего мусора взяли пробы и обнаружили там разнообразное микробное сообщество.
По словам Амарал-Зеттлер, пластисфера существует столько же, сколько и пластик. То есть ее историю нужно вести не с момента открытия и названия, а с того времени, когда первый пластиковый мусор попал в воду и его поверхности стали заселять живые организмы.
Как пластик попал в мировой океан
Согласно исследованию нидерландского фонда Ocean Cleanup, проведенному в 2018 году, человечество ежегодно использует более 320 млн т пластика. В основном это одноразовые бутылки, стаканы, пакеты и упаковки, которые сразу после применения выбрасывают на свалки и в реки. Там часть мусора разлагается на микропластик, часть тонет, но большая его доля остается на поверхности воды.
90% пластика в мировой океан приносят 122 самые загрязненные реки с разных континентов — это показало исследование того же фонда от 2017 года. В России количество микропластика в реках изучает некоммерческий фонд «Без рек как без рук». По словам его гендиректора Олега Ломакова, Волга все еще остается относительно чистой, по уровню загрязнения ее опережают Темза, Дунай, Эльба и Рейн.
Поступивший в океан мусор не просто дрейфует, а сгоняется мощными течениями в водоворот и формирует огромные мусорные острова. Самое известное скопление пластика — Большое тихоокеанское мусорное пятно в северной части Тихого океана. На площади около 1,5 млн кв. км скопилось более 100 млн т мусора, что по размеру вдвое превышает континентальную часть США.
Что уже известно о пластисфере
Ученые продолжают активно исследовать мир на пластике. Вот что уже известно.
Почему некоторые бактерии едят пластик
В июне 2021 года Робин Райт, научный сотрудник Университета Далхаузи в Канаде и член Микробиологического общества, провела исследование биопленки с пластикового мусора и обнаружила две бактерии, способные его разлагать: Thioclava sp. BHET1 и Bacillus sp. BHET2. До этого не было обнаружено ни одного морского микроба с такой способностью.
Интересно, что пластику как материалу всего чуть более 100 лет. Как природа за такой короткий срок смогла мутировать и создать бактерии, способные с ним взаимодействовать? Райт считает, что дело в химических веществах пластика — это составляющие давно известной природной нефти. То есть у бактерий на самом деле были миллионы лет, чтобы научиться их поедать и разлагать.
В этом свойстве бактерий ученые видят основной потенциал для расщепления океанского пластика.
В чем опасность пластисферы для людей и животных
Пока бактерии пластисферы недостаточно изучены, ученых волнует вопрос их безопасности для человека. Во время исследования Линды Амарал-Зеттлер 2013 года были обнаружены Vibrio — бактерии, которые содержат несколько видов патогенов, вызывающих гастроэнтерит. Однако нет конкретных доказательств, что бактерии пластисферы представляют большую опасность, чем бактерии из других источников в окружении человека.
В докладе для Микробиологического сообщества Робин Райт отмечает, что в процессе разложения пластика ферментами бактерий образуются опасные токсичные отходы — например, фталевая кислота. Возможно, ее количество ничтожно и безопасно, но в больших концентрациях она раздражает слизистые оболочки глаз и кожу. Поэтому нужно продолжать изучать все химические процессы внутри пластисферы, чтобы найти биологически безопасный способ разложения пластика.
Навсегда ли с нами пластисфера или ее можно уничтожить
Может ли пластисфера стать органичной частью планеты, или она всегда будет чем-то инородным и опасным? Директор Института консалтинга экологических проектов Наталья Давыдова считает, что пластик никогда не станет частью биологических организмов, потому что он создан не природой, а человеком: «Если представить, что цивилизация исчезнет мгновенно, то природа, конечно, справится с пластиком — это потребует нескольких сотен или тысяч лет. Но если человечество продолжит существовать и увеличивать выброс пластика в окружающую среду, то последствия трудно прогнозировать».
Существование пластисферы тесно связано с пластиковым мусором, на котором она рождается и размножается. Поэтому Давыдова убеждена, что необходимо минимизировать производство пластика, создавать новые экологически безопасные материалы с полезными свойствами и не наносящие ущерба земной экосистеме. Это может изменить ситуацию к лучшему: «Уничтожить пластисферу должен тот, кто ее породил — человек».
Какие есть эффективные способы борьбы с пластиком
Постепенно отказаться от производства одноразового пластика и начать производить биоразлагаемый. Изделия из него могут разлагаться под воздействием различных природных процессов: температуры, влажности и солнечного света без вреда для экосистемы.
Небиоразлагаемый пластик нужно перерабатывать. Вторичная переработка уменьшает количество мусора и экономит воду, энергию и материалы на производство новых товаров.
Разработать новое законодательство. Принять единые правила в сфере экологичного производства, маркировки, раздельного сбора и переработки мусора. Это поможет объединить усилия производителей, потребителей и владельцев перерабатывающих заводов.
Вкладывать деньги в научные исследования. Поддерживать проекты по изучению новых видов пластика и способов борьбы с мусором. Это поможет быстрее решить проблему загрязнения пластиком.
Как убрать пластиковый мусор из океана
С этой проблемой пытаются бороться и лидеры стран, и экоактивисты, но пока без особых успехов. Cамый известный проект по очистке мирового океана от пластика — Ocean Cleanup из Нидерландов. Организация тестировала технологию специальных ловушек-заграждений, чтобы собирать мусор и отправлять его на судно для дальнейшей транспортировки на переработку. Однако технология оказалась неэффективной, потому что даже несколько устройств собирают слишком мало пластика, что уж говорить про очистку миллионов тонн.
Варя Баркалова, морской биолог, журналист и автор Telegram-канала об экологии «Маржела и голотурии», согласна с тем, что у проблемы пока нет быстрого решения: «У российских отделений международных глобальных фондов WWF и Greenpeace есть программы по борьбе с пластиковым загрязнением. Еще есть Parley for the Oceans, The Ocean Cleanup и много маленьких локальных фондов. К сожалению, это пока очень небольшие истории, которые не могут повлиять на мировые объемы пластикового загрязнения. Они направлены больше на привлечение внимания к важности проблемы».
Наталья Давыдова считает, что в экологически чистом будущем заинтересована молодежь, поэтому ее нужно привлекать к борьбе с пластиком: «Мы проводим Российский национальный юниорский водный конкурс с 2003 года, ежегодно в нем участвуют 2 000 старшеклассников с 1 500 исследовательскими и прикладными проектами по охране и восстановлению водных ресурсов. Они предлагают проекты по сокращению выброса микропластика в природную среду: разрабатывают фильтры для его улавливания, например под раковинами в парикмахерских, или специальные картриджи для стиральных машин. Участвуют в акциях по очистке берегов рек и морей от крупного пластика».
Как Большое мусорное пятно становится седьмым «континентом» планеты
В Тихом океане с каждым годом растет самая большая «стихийная» свалка на Земле — Большое мусорное пятно. Площадь этого огромного скопления микропластика, рыболовных сетей и прочего мусора уже сопоставима с площадью России. Как возникло пятно и можно ли расчистить эту гигантскую свалку, разбиралась Полина Лебедева.
География и состав
Большой тихоокеанский мусорный полигон (более известный, как Большое мусорное пятно) — это собрание морского мусора антропогенного происхождения в северной части Тихого океана. Морским мусором считаются те отходы, которые попадают с суши в океаны, моря и другие крупные водоемы. Большая часть пятна состоит из пластиковых частиц и микропластика, дрейфующих на поверхности воды.
Океаническая свалка простирается от западного побережья Северной Америки до Японии. Мусорное пятно можно условно разделить на две части: западная, расположенная недалеко от Японии, и восточная, которая дрейфует между штатами США Гавайи и Калифорния. Отходы дрейфуют между этими двумя участками, используя теплые и холодные океанические течения в качестве «шоссе». Круговорот воды в этой части Тихого Океана образован четырьмя течениями, вращающимися по часовой стрелке на площади 20 миллионов квадратных километров: Калифорнийское течение, Северное экваториальное течение, течение Куросио и Северо-Тихоокеанское течение. Круговое движение воды затягивает отходы в относительно спокойный центр, где они оказываются в ловушке, площадь которой сопоставима с площадью России. Точный размер пятна определить сложно, так как мусор постоянно перемещается — ученые и исследователи называют цифры от 700 тысяч до 15 миллионов квадратных километров.
Количество отходов, оказавшихся в западне течений, постоянно растет, так как большая их часть не поддается биологическому разложению. Большинство видов пластика в океане распадаются на более мелкие кусочки, постепенно превращаясь в микропластик, который сложно увидеть невооруженным глазом. Он представляет огромную опасность для морских животных, растений и рыб. Из-за него же образ мусорного пятна, всплывающий у нас в воображении, некорректен — многие представляют себе острова из мусора, плавающие посреди океана. На самом деле, пятно скорее выглядит как мутный «суп», в котором периодически попадаются рыболовные снасти, обувь и свежий мусор, еще не успевший распасться на мелкие части. Морское дно под пятном также напоминает огромную свалку — океанографы и экологи недавно обнаружили, что от 70% до 99% отходов, попавших в воду, в итоге опускается на дно океана. На каждый квадратный километр океанического дна под пятном сегодня приходится около 70 кг пластика.

История Мусорного пятна
Впервые появление мусорного пятна в Тихом океане предсказали ученые из Национального управления океанических и атмосферных исследований (NOAA) в статье 1988 года. Исследователи обнаружили высокие концентрации морского мусора в регионах, находящихся под влиянием океанических течений. Экстраполируя результаты исследований в Японском море на другие части Тихого океана, они выдвинули гипотезу, что аналогичные процессы будут происходить там, где круговороты течений будут способствовать появлению спокойных водных зон. Отдельно ученые отметили, что именно в таких зонах и будет скапливаться мусор, попавший в океан в результате деятельности человека.
В 1997 году океанолог и капитан гоночной яхты Чарльз Мур обнаружил гигантские скопления пластика и других отходов во время регаты в Тихом Океане.
«…передо мной, насколько хватало глаз, лежал пластик. Это казалось невероятным, но не было видно ни одного чистого участка. За неделю, пока мы пересекали субтропическую зону, в какое бы время я ни взглянул за борт, повсюду плавал пластиковый мусор: бутылки, крышки от бутылок, обертки от конфет, обрывки», писал Мур в своих дневниках во время регаты.
Позже он опубликовал несколько статей, в которых подробно описал увиденное.
Откуда берется мусор в океане и что это за мусор?
Ежегодно в Мировой океан попадает более восьми миллионов тонн пластика. Не весь он в итоге окажется в Большом мусорном пятне — часть отходов будет дрейфовать в других регионах океана. Основное количество отходов приходит через реки — до 90% всего морского пластикового мусора попадает в океаны через 10 крупнейших рек мира. Это не значит, что его специально сбрасывают в воду — большинство пластмасс попадает в водоемы случайно из-за своего легкого веса. Реки выносят его в моря, откуда он и уплывает в океан, и часть его течениями относится к Большому мусорному пятну. До 20% от всего мусора уже в самом пятне приходит с кораблей и морских нефтяных вышек — исследователи подсчитали, что рыболовные сети, снасти, и другие отходы с грузовых судов составляют около 70% веса от всех крупных отходов на тихоокеанской свалке.
Заводы по производству, транспортировке или утилизации пластмасс часто не проявляют должной осторожности и маленькие пластиковые гранулы, из которых создают пластмассы, попадают в водоемы через очистные сооружения. Это также значительно увеличивает количество морского мусора.
Еще мусор может попасть в океан через канализации из наших ванных комнат. Особенно часто это происходит с микрогранулами — крошечными пластиковыми шариками, которые можно найти в скрабах, гелях для душа и макияже на основе блеска. К сожалению, многие люди не подозревают об их наличии в составе и смывают остатки после использования. Ватные палочки, предметы гигиены и салфетки для лица, от которых часто избавляются похожим способом, также содержат пластик. Им иногда удается проскочить через все уровни очистки на канализационных сооружениях и в конечном итоге очутиться в Большом мусорном пятне.
Фотографии, сделанные экипажем коробля MY Arctic Sunrise, который изучал состав Большого мусорного пятна:
Опасность для окружающей среды
Исследования показали, что около 700 видов морских животных, 20% из которых занесены в Красную книгу исчезающих видов, сталкивались с морским мусором. 92% этих взаимодействий связаны с пластиком.
Животные и рыбы, которые мигрируют через эту часть океана, невольно становятся жертвами пластикового загрязнения. Пластик попадает в их организм вместе с пищей и водой, загрязняет жабры и легкие и никак не выводится организмом.
Например, рацион морских черепах, пойманных в ходе рыболовных промыслов в пределах и вокруг Большого мусорного пятна, может на 74% состоять из океанического пластика. Почти половину корма цыплята ляйсанского альбатроса с атолла Куре и острова Оаху также составляет пластик.

Как только пластик попадает в морскую пищевую цепь, он также начинает загрязнять организм человека. Этот процесс называется биоаккумуляцией — химикаты передаются вверх по пищевой цепи от добычи к хищнику. Ученые обнаружили, что в 84% пластика, дрейфующего по поверхности океана, содержится по крайней мере один стойкий биоаккумулирующий токсичный химикат (PBT), который попадает в организмы животных вместе со съеденными частицами.
Ежегодные экономические убытки, вызванные морским пластиком, оцениваются в 6-19 миллиардов долларов США. Эти убытки связаны с воздействием пластика на туризм, рыболовство и аквакультуру, а также инфраструктуру очистных сооружений. Подсчет не включает в себя воздействие на здоровье человека и морскую экосистему из-за недостаточности имеющихся исследований.

Что уже делают и что можно сделать самому?
Огромные размеры Большого мусорного пятна пугают — кажется, человечеству не под силу бороться с таким объемом загрязнения. Однако, борьба с ним уже началась.
Некоммерческая организация The Ocean Cleanup разработала эффективный метод расчистки пластикового пятна посреди океана — начиная с июля 2021 года, они создают искусственные береговые линии, на несколько метров уходящие вглубь океана, к которым течением прибивает дрейфующий пластик. Система работает автономно и, по заверениям создателя, никак не вредит морской экосреде. Собранные отходы поднимают из воды, сортируют и отправляют на переработку.
Но чтобы полностью избавить океаны от пластика, его необходимо также перехватывать в реках — для этого организация уже запустила «Интерсепторы» — плавающие по течению катамараны, которые на 100% питаются от возобновляемой энергии. Они захватывают пластик до того, как он попадает в более крупный водоем и сразу отправляют его на переработку. На разработку обеих систем ушло более 8 лет — впервые мир услышал о The Ocean Cleanup в 2013 году. Все это время организация существует на деньги частных инвесторов, пожертвования и небольшие дотации от государств.
Это может показаться странным, но The Ocean Cleanup — фактически единственная организация, созданная с целью борьбы именно с Большим Мусорным пятном. В последнее время государства по всему миру начали запрещать производство и использование товаров из одноразового пластика, а ООН собирается принять Конвенцию по пластику, схожую с Парижским соглашением — но реально действовать пока никто из них не торопится.
Борьба с загрязнением такого масштаба не может быть эффективной до тех пор, пока к ней не подключится каждый из нас. The Ocean Cleanup не сможет вечно убирать вновь и вновь прибывающий в океан пластик — на это не хватит ни денег, ни человеческих ресурсов. Хорошая новость заключается в том, что от нас, как от обывателей, требуется совсем немного. Сократив количество покупаемого и используемого нами пластика, мы сможем сократить спрос на его производство, и количество отходов значительно уменьшится. Также стоит при покупке проверять состав товара на микропластик и не смывать в канализацию продукты, в составе которых вы не уверены. Если же вы хотите поучаствовать в самом процессе очистки океана и находитесь на берегу реки или моря, то присоединитесь к субботнику или просто возьмите за привычку собирать мусор на пляже — так его не смоет в воду и он не окажется в Большом мусорном пятне.
Океанические мусорные острова — новое достояние цивилизации
Пластиковая проблема
М усор, который производит человечество, не только увеличивается в количестве с каждым годом, но и охватывает всё новые и новые территории. Сферы влияния деятельности людей на Земле достигли без преувеличений глубин океана. Жители водных экосистем, не видимые человеческому глазу, а также те, что в десятки раз превышают размеры человека, ощутили на себе все прелести цивилизации. Круговорот пластика в природе в конечном счёте замыкается на всех живых существах: после производства и потребления он через грунт, воду, океан, растения, по пищевой цепочке попадает ко всем животным и человеку.
Но подавляющее большинство населения не знает об этой ситуации, так как она не предаётся массовой огласке и не ставится во главе угла политическими деятелями. Это ещё больше усугубляет сложность и без того плачевного положения. В статье приведены факты о морском мусоре и информация о методах решения проблемы, доступные каждому из нас.
Откуда мусор в океане
Человек не живёт в океане — так откуда же там взялись огромные мусорные острова? 80% мусора попадает в океан из наземных источников: с течениями рек с суши, с берегов морей, на которых любят отдыхать туристы, не убирая за собой. Основную часть этого мусора составляют бутылки из-под воды, стаканы, колпачки, пакеты. Остальные 20% — это отходы нефтяных буровых установок и судоходства: рыболовные сети (более 705 000 тонн), мусор непосредственно с судов, выброшенные или утерянные грузовые контейнеры.
Опасность пластика в океане
Плавая на поверхности воды, мусор блокирует солнечный свет, что опасно для жизни планктона и водорослей, которые играют важнейшую биологическую роль в пищевой цепочке и поддержании экосистемы, производя необходимые питательные вещества. Являясь пищей для других морских существ, исчезновение планктона и водорослей повлечёт за собой исчезновение других видов, в том числе и тех, которые потребляет человек.
Помимо этого, пластик опасен тем, что долго не распадается в воде, так как охлаждается и покрывается водорослями. Морской мусор становится опасной пищей для местных обитателей (застревает в желудке, в результате чего животное не может больше есть, умирая от голода), а также часто является причиной их физических повреждений (запутывание в сетях, упаковочных материалах и пр.). Учёные прогнозируют, что к 2050 году 99,8% морских птиц будут потреблять в пищу пластик. Принимая мелкие гранулы пластика за икринки, птицы кормят ими своих детёнышей, что приводит к их скорой гибели.
При фотодеградации (распад под воздействием солнечного света) из пластика выделяются красители и химикаты (бисфенол А), которые попадают в воду. Пластик также имеет свойство накопления токсинов в своих гранулах, которые передаются морским обитателям при потреблении вместо пищи, что может вызвать генетические проблемы, отравление и аккумуляцию в телах. Таким образом по пищевой цепочке это передаётся другим животным, а также доходит до человека. Учёные уже давно доказали, что пластик содержится в телах людей.
Как образуются мусорные острова
Что это за мусорные острова или пятна? Они представляют собой большую концентрацию мусорных частиц антропогенного происхождения (т.е. появившихся в результате человеческой деятельности), которые дрейфуют на поверхности воды. Как пластик собирается в них? Эти пятна образуются благодаря схождению в одной точке океанских течений и ветра, которые закручивают мусор в вихрь и затягивают к центру. Такие крупные течения присутствуют в шести точках мирового океана: Северное тихоокеанское (восточное и западное течения), Южное тихоокеанское, Северное и Южное атлантические, Индийское.
Самое большое мусорное пятно — Большое тихоокеанское, также известное как Тихоокеанский мусорный водоворот («мусороворот»). Он расположен в северной части Тихого океана, примерно между 135°—155° западной долготы и 35°—42° северной широты. Состоит из двух частей: западной, со стороны Японии, и восточной, у берегов Калифорнии и Гавайев. Официально мусорное пятно было открыто в 1997 году, хотя его образование было предсказано в 1988 году Национальной ассоциацией океанов и атмосферы (National Oceanic and Atmospheric Association; NOAA) после долгих лет мониторинга количества мусора, сбрасываемого в океан. Первым Большое мусорное пятно обнаружил капитан Чарльз Мур при пересечении субтропического течения северной части Тихого океана, где он заметил огромное количество морского мусора (кусков пластика) вокруг своего корабля.
Сильные водовороты в этой части Тихого океана образуются при встрече тёплых южных течений с холодными арктическими благодаря вращению Земли. Таким образом, пластиковая бутылка, выброшенная на берегу Калифорнии, попавшая в центр водоворота, подхваченная южным течением, достигает берегов Мексики, где её может настигнуть северное экваториальное течение и перенести через весь океан. Возле берегов Японии бутылка может быть перехвачена мощным северным течением и в конце концов попадает в западную часть северного тихоокеанского течения.
Большое Тихоокеанское мусорное пятно не видно со спутника и оно не представляет собой отдельно плавающий остров из мусора. Оно состоит из мелких частиц пластика, называемого микропластиком, который образует мутный суп. Исследователи собрали более 750 000 кусков микропластика в 1 кв километре на данном участке. В скором времени морское дно под Большим мусорным пятном может стать огромной свалкой: учёные обнаружили, что около 70% мусора спускается под воду. Источники загрязнения — Северная Америка и Азия.
Помимо Большого Тихоокеанского мусорного пятна, существуют ещё и другие: Индийское (в центральной части Индийского океана, было открыто в 2010 году) и Северо-Атлантическое (в Саргассовом море), а также остальные тропические океанические течения, собирающие мусор.
Проблематичность решения
Основная загвоздка в решении проблемы очистки океана от мусора состоит в том, что ни одна из стран не берёт на себя ответственность за его образование и, соответственно, отказывается от применения каких-либо мер. Как говорит Чарльз Мур, открыватель Большого Тихоокеанского мусорного острова, очищение океана от мусора сделает банкротом любую страну, которая за это возьмётся.
Другая проблема заключается в сложности самого механизма очистки. Поскольку мусор имеет небольшие размеры, его сложно выловить отдельно от морских обитателей. Помимо этого, роль играет несоизмеримо большой размер площади океана, что технически значительно усложняет процесс. Национальное управление океанических и атмосферных исследований США (NOAA) в рамках программы Морского мусора (Marine Debris Program) подсчитало, что для очистки менее 1% северной части Тихого океана понадобится 67 кораблей в год.
Исходя из увеличения оборота пластика в современном мире, легко предположить, что пластиковые отходы растут с каждым годом и, соответственно, всё больше мусора попадает в океан. Чарльз Мур, повышая осознанность через собственную экологическую организацию Algalita Marine Research Foundation, во время экспедиции в 2014 году использовал летательные беспилотные аппараты для наблюдения за пятном с воздуха. Было установлено превышение содержания пластика в 100 раз в сравнении с предыдущим значением. Команда экспедиции также обнаружила новые пластиковые образования, или острова, длиной около 15 метров.
Как беречь океаны от мусора?
Решение данной глобальной проблемы, как и любой другой, лежит в её корне — необходимо сократить производство, потребление, выброс пластика максимально насколько это возможно. На государственном уровне всех стран должна проводиться программа осведомления населения о данном вопросе, введена практика переработки пластиковых отходов, очищения прибрежных зон и пляжей от мусора (установка соответствующих знаков, контейнеров, наложение штрафов).
Существенным личным шагом будет отказ (или сокращение потребления) от морепродуктов, поскольку рыболовство играет большую роль в загрязнении океанов отходами, выброшенными сетями, и чрезмерным выловом нарушает баланс водных экосистем, вследствие чего множество видов сокращается быстрее, чем успевает восстановиться.
Наиболее значительную роль в приближении катастрофы играет одноразовое потребление, масштабы которого зависят от каждого из нас. Необходимо отказаться от одномоментного личного комфорта (вода в пластиковых бутылках, кофе в стаканчиках на вынос, заведения быстрого питания, одноразовая посуда, пластиковые пакеты в супермаркетах и пр.) для более глобального и продолжительного эффекта. Природа меняется медленно, но неуклонно. Если сейчас не задуматься и не остановиться, страшно представить, в каком мире мы будем жить через пару десятков лет.
Минимизируйте потребление пластика сами (откажитесь везде, где это возможно, а в других случаях — используйте многократно и сдавайте на переработку, если это возможно), подбадривайте других, убирайте мусор, делитесь информацией, поддерживайте соответствующие организации, и мы вместе сможем сохранить те прекрасные чудеса, что подарила нам Природа.











