Борьба с загрязнением моря частицами микропластика: Митида Ютака и проект «Отходы в океане»

Сообщения о загрязнении пластиковыми отходами нетронутых вод или нанесении вреда морским животным помогли повысить осведомлённость общественности о серьезном влиянии привычек потребителей на морскую среду. На саммите G20 в Осаке, состоявшемся в июне 2019 года, мировые лидеры сделали многообещающий шаг по направлению к защите океанов от мусора, поставив перед собой смелую цель – полностью исключить попадание пластикового мусора в мировой океан к 2050 году.

Учёные постепенно продвигаются вперёд в понимании масштабов проблемы морских пластиковых отходов, но работа над такими аспектами как микропластик только начинается. Исследования показали, что под воздействием ультрафиолетового излучения и волн большие куски пластика разрушаются, образуя сверхтонкие фрагменты размером менее 1 квадратного миллиметра. Однако исследователям еще предстоит выявить механизмы распространения микропластика в океане, а также определить степень воздействия крошечных частиц на гидробионты и человека.

Недавно Университет Токио и Nippon Foundation запустили совместный проект, рассчитанный на три года и объединивший специалистов из самых разных областей. Цель проекта – консолидация научных знаний о микропластике в мировом океане и подготовка рекомендаций по решению проблемы. В команду проекта входят около 50 экспертов в таких разнообразных дисциплинах, как сельское хозяйство, инженерия, экологические исследования, юриспруденция, политология и океанография, а также преподавательские составы Токийского сельскохозяйственно-технологического университета и Киотского университета. Я встретился с координатором проекта, профессором Митидой Ютакой, который возглавляет Центр международного сотрудничества при Институте атмосферных и океанических исследований Токийского университета, чтобы поговорить о проблемах и ожиданиях от проекта.

–– В 2016 году Всемирный экономический форум обнародовал пугающий прогноз: к 2040 году в океане будет столько же пластикового мусора, сколько и гидробионтов. Насколько нам стоит беспокоиться из-за этого?

Профессор Митида Ютака из Института атмосферных и океанических исследований Токийского университета

–– Безусловно, доклад стал откровением, но трудно понять, что это означает на самом деле. Люди могут наблюдать в воде стаи рыб, но вряд ли подозревают, сколько живых существ обитает в мировом океане.

Единственный способ полностью понять серьезность затруднительного положения, в котором мы находимся, - изучить, влияет ли морской пластик на ресурсы океана, и каково это влияние. Исследователи только приступили к изучению этой проблемы.

Понимание истинного воздействия пластмасс на окружающую среду осложняется их долговечностью. Под воздействием солнечного света и морской воды полимерные пластмассы распадаются на более мелкие фрагменты, но для полного расщепления бутылки от напитка или хозяйственного пакета могут потребоваться столетия. Это значительно превышает продолжительность жизни человека и затрудняет определение долгосрочного воздействия пластиковых отходов на морскую среду.

–– Микропластик стал модным термином, но мало кто понимает, что это за частицы. Почему так происходит?

–– Учёные всего мира заняты изучением микропластика, в том числе того, как его частицы распространяются в воде, и каково их влияние на морскую экосистему и здоровье человека. Но исследование микроскопических кусочков мусора на просторах мирового океана – дело непростое. Пройдет еще некоторое время, прежде чем у нас появятся окончательные выводы по этой проблеме.

–– Чем занимается ваша исследовательская группа?   

–– Мы надеемся определить масштабы загрязнения океана микропластиком и выяснить степень его воздействия на живые организмы. В частности, мы хотим понять, как образуются частицы микропластика и как они распространяются в воде. Мы знаем, что морская вода и ультрафиолетовые лучи разлагают одну хозяйственную сумку на десятки тысяч мелких частиц. В связи с этим легко предположить, что в ведре с морской водой, взятой непосредственно из моря, содержится гораздо больше микропластика, чем в больших кусках пластиковых отходов. Однако у нас пока нет данных, чтобы доказать это.

Тем не менее, может оказаться, что мы найдем лишь небольшое количество микропластика. В этом случае нужно будет выяснить причину. Три наиболее правдоподобных объяснения состоят в том, что микропластик прилипает к «морскому снегу» – материалу, состоящему из остатков разлагающихся организмов и фекалий, – и опускается на морское дно, откуда попадает в морские организмы или растворяется в воде. Последняя гипотеза наименее вероятна, поскольку основой пластмассы являются нефтепродукты, а значит она вряд ли сможет постепенно раствориться в соленой воде, как, например, раковины моллюсков, состоящие из карбоната кальция.

Мой коллега профессор Цуда Ацуси из Института атмосферных и океанических исследований Токийского университета возглавляет исследование, в рамках которого изучаются способы распространения микропластика в океане. Его команда работает в бухте Сагами и в открытом океане в акватории Цусимы, где планирует брать пробы воды с поверхности и средней глубины, а также собирать осадок с морского дна. Затем в стерильных условиях с помощью инфракрасного микроскопа исследователи выяснят состав образцов.

Пробирки для отбора проб морской воды. Ученые на борту исследовательского судна открывают и закрывают контейнеры с помощью дистанционного управления

Цель проекта – узнать больше о вертикальном распределении частиц и определить, какой объем скапливается на дне океана. Микропластик в основном отличается гидроневесомостью и дрейфует на поверхности воды. Однако существует возможность прилипания мелких фрагментов микропластика к другим объектам и оседания этих частиц на морском дне. Исследования будут включать размещение на средних глубинах специальной сети для улавливания микропластика, опускающегося с поверхности. Полученные знания приблизят нас к пониманию масштабов проблемы.

–– Как насчет возможных последствий для здоровья человека?

Митида держит пробирку для отбора проб морской воды

–– Неизвестно, какой физический вред может нанести микропластик при попадании в организм. Профессор Сакаи Ясуюки из Департамента проектирования систем химической очистки Токио занимается изучением клеточного поглощения микропластика, чтобы определить, влияют ли частицы на иммунную систему.

Используя кишечные клетки, его команда сначала планирует определить, способен ли микропластик проникать через оболочку клетки. Гипотеза состоит в том, что если частицы вызывают иммунный ответ, это означает, что человеческое тело реагирует на микропластик как на инвазивную субстанцию. Однако, если реакция отсутствует, или если клетки просто утилизируют частицы посредством выделительной системы, мы можем сделать вывод, что микропластик не оказывает прямого воздействия на иммунную систему человека.

–– С вашей точки зрения, как именно будут использоваться результаты проекта для решения проблемы морской пластмассы?

–– Пластик обладает свойствами, которые делают его идеальным для использования в качестве упаковки. Однако, как и в случае с предметами медицинского назначения, большая часть производимой упаковки выбрасывается после однократного использования. В настоящее время эксперты призывают людей следовать принципам ответственного потребления, которые заключаются в трех словах – сокращение, повторное использование и переработка. Это один из реальных способов обуздать растущие объёмы пластиковых отходов. Из трёх принципов, на мой взгляд, пришло время серьезно рассмотреть первый – сокращение, то есть, ограничить нашу зависимость от пластика.

Наша группа также включает в себя специалистов в области права и политологии, которые планируют рассмотреть политику и стратегии по сокращению объемов используемого пластика и по переработке пластиковых отходов, чтобы они не попадали в океан. Например, их опыт может помочь в определении критериев для создания конкретных систем или правовых рамок.

Мы уверены, что, сохраняя нейтральную позицию в качестве исследователей и охватив широкий спектр мнений, включающих мнения представителей отрасли, мы сможем прийти к консенсусу о том, как наилучшим образом сократить потребление пластика.

–– Почему так важно привлекать специалистов из многих областей?  

–– У каждого учёного, как правило, своя узкая специализация. Например, моё направление в океанографии – морские течения. С тех пор, как я стал учёным, каждый год я совершал множество исследовательских поездок, включая сотрудничество в качестве специалиста с береговой охраной Японии в двадцать с небольшим и работу в составе команды в Антарктике, когда мне было 28 лет. В конце 1980-х годов было нормальным находить далеко в море коряги и фрагменты деревьев. Однако к началу 2000-х годов плавник естественного происхождения уступил место большим кускам полистирола.

У специалистов из других областей есть свои вопросы, связанные с пластиком в океане. Мы стремимся к достижению целей нашего проекта, используя сбалансированный подход, который объединяет результаты исследований из различных областей знаний. Хотя мы пока только приступили к освещению проблемы микропластика, общество должно начать принимать меры по немедленному решению проблемы морских отходов. Я надеюсь, что по результатам проекта нам удастся предложить эффективные способы решения этой проблемы.

Фотография к заголовку: Профессор Митида Ютака из Института атмосферных и океанических исследований Токийского университета объясняет слайд с информацией о научно-исследовательской поездке в акваторию северо-восточной части Японии (все фото предоставлены автором)