Пластика в океане стало настолько много, что он начал менять цвет

В северной части Тихого океана учёные обнаружили необычное изменение цвета воды. За последние два десятилетия океан в районе гигантского скопления пластикового мусора стал немного светлее, приобретая более выраженный голубовато-зелёный оттенок. Исследователи предполагают, что причиной может быть микропластик, концентрация которого достигла уровня, позволяющего заметить загрязнение даже из космоса.

Речь идёт о Большом тихоокеанском мусорном пятне — огромной области, где океанские течения собирают пластиковые отходы. По площади она примерно вдвое превосходит американский штат Техас. Однако вопреки распространённому представлению это не сплошной остров из мусора, а обширная территория, на которой отходы распределены в толще воды и на поверхности.

По оценкам 2018 года, здесь находилось около 1,8 триллиона пластиковых фрагментов общей массой примерно 79 тысяч тонн. Значительную часть этой массы составляли выброшенные рыболовные снасти. Но по количеству преобладали совсем другие отходы: около 94% всех частиц приходилось на микропластик, хотя на него приходилось лишь 8% общей массы.

Именно эти мельчайшие частицы привлекли внимание исследователей из Бергенского университета в Норвегии. Первоначально они изучали в лаборатории, как микропластик взаимодействует со светом, и обнаружили интересную особенность: его оптические свойства заметно отличаются от свойств обычных примесей в морской воде.

Цвет океана зависит от того, какие части солнечного света поглощаются водой и находящимися в ней веществами, а какие рассеиваются и возвращаются к наблюдателю. Например, фитопланктон поглощает преимущественно синий и красный свет, из-за чего вода может выглядеть более зелёной. Растворённые органические вещества сильнее поглощают синий свет, делая воду темнее или придавая ей коричневатый оттенок.

Микропластик ведёт себя иначе. Он сравнительно слабо поглощает видимый свет, зато хорошо его рассеивает. В результате вода становится светлее одновременно в синей и зелёной частях спектра. Такое сочетание изменений довольно необычно и потенциально позволяет отличать пластиковое загрязнение от естественных колебаний состава морской воды.

Сначала исследователи построили компьютерные модели, чтобы выяснить, смогут ли современные спутники обнаружить этот эффект. Расчёты показали, что при достаточно высокой концентрации микропластика изменения цвета действительно могут стать заметными. Причём необходимые концентрации потенциально уже существуют в Большом тихоокеанском мусорном пятне.

После этого учёные обратились к спутниковым наблюдениям за период с 2002 по 2022 год. Они проанализировали три независимых набора данных и обнаружили именно тот эффект, который предсказывали модели: в районе мусорного пятна океан постепенно становился светлее одновременно в синем и зелёном диапазонах.

Изменения оказались небольшими, но статистически значимыми. По словам исследователей, результат был настолько неожиданным, что первоначально они не поверили собственным выводам и решили проверить их на дополнительных спутниковых данных.

Впрочем, совпадение с расчётами ещё не доказывает, что океан меняет цвет именно из-за пластика. В морской воде присутствует множество других частиц, способных влиять на прохождение света. Например, минеральная пыль тоже рассеивает солнечные лучи и может делать воду светлее.

Однако наблюдения с расположенной поблизости исследовательской станции показали, что количество осаждающейся пыли за рассматриваемый период оставалось относительно стабильным. Кроме того, моделирование показало, что некоторые сочетания естественных изменений окружающей среды действительно способны создавать похожую картину, но такие сценарии встречались сравнительно редко.

Таким образом, у исследователей пока есть убедительное косвенное свидетельство, но не окончательное доказательство. Чтобы проверить гипотезу, необходимо отправиться непосредственно в район мусорного пятна, взять пробы воды, измерить её оптические свойства и определить фактическую концентрацию микропластика.

Если предположение подтвердится, это будет означать, что пластиковое загрязнение стало настолько масштабным, что влияет даже на наблюдаемый из космоса цвет океана. Кроме того, появится возможность исследовать подобные скопления отходов с помощью спутников.

Но есть и более серьёзная проблема. Хотя микропластик составляет сравнительно небольшую долю общей массы мусора, именно от него труднее всего избавиться. Крупные пластиковые предметы можно собирать с поверхности океана, тогда как извлечение мельчайших частиц из толщи воды практически невозможно.

При этом такие частицы способны проникать в основание морских пищевых цепей и в конечном счёте попадать в пищу человека. Поэтому, подчёркивают исследователи, наиболее действенный способ борьбы с микропластиком сегодня — не допускать его попадания в океан.

Результаты исследования опубликованы в научном журнале Communications Earth & Environment.