Galutinė plastiko atliekų lemtis nėra aiški – žinome tik tiek, kad ateities geologai ras praėjusios eros pėdsakus akmenyje. Tad sveiki atvykę į plastikoceną.
Po milijonų metų, geologai, tirdami betonu padengtą planetos plutą ras keistus praėjusios civilizacijos ženklus. „Tik pažiūrėkite, – šūktelės vienas jų, perskėlęs akmenį, kuriame matysis plonas juodas diskas. – Tai plastikoceno amžiaus fosilija.“
Plastiko pagaminta tiek, kad galėtume planetą apvynioti plastikine plėvele
Mūsų įjunkimas į plastiką, drauge su nenoru jį perdirbti, nulemia, kad ši medžiaga jau palieka pėdsaką planetos geologijoje. Iš kasmet pagaminamų 300 milijonų tonų plastiko gaminių maždaug trečdalis išmetamas vos panaudojus. Daug jo palaidojama sąvartynuose, kur jis veikiausiai ir liks, tačiau nemaža dalis patenka į vandenynus.
„Visos kada nors pagamintos plastmasės pakanka visam pasauliui apvynioti plastiko plėvele“, – neseniai Berlyne vykusioje konferencijoje sakė paleobiologas Janas Zalasiewiczius iš Leicesterio universiteto (Jungtinė Karalystė). Atrodo, tiek pakanka planetos uždusinimui.
Kas vėliau susidarys iš šių atliekų? Sąvartynai liks užkasti, kol juos atras ateities kartos, tačiau vandenynus pasiekusio plastiko likimas bus kitoks. Dalis jo bus išplauta į krantą, galbūt jį suvalgys laukiniai gyvūnai. Didžioji dalis liks vandenyne, kol suirs į smulkius fragmentus. Tačiau žinios apie tai, kaip plastikas galutinai suirs, yra ribotos. Išties nežinome, kaip plastiko tarša dusina jūras. Nesuprantame jo potencialios žalos jūrų gyvūnų ir juos valgančiųjų sveikatai. Dar blogiau – neturime žalio supratimo, kas šioms medžiagoms nutiks tolimoje ateityje: ar plastikas suirs visiškai, ar paliks amžiną žymę planetoje?
Vandenynuose ir jūrose – šimtai tūkstančių tonų atliekų
Plastikinės planetos problemos pradėjo aiškėti 1997 metais, kai JAV okeanografas Charlesas Moore'as, plaukdamas Ramiuoju vandenynu iš Havajų į Kaliforniją, aptiko milžinišką plaukiojančių atliekų regioną, dabar vadinamą „Didžiąja Ramiojo vandenyno šiukšlių sankaupa“. Netrukus išsiaiškinta, kad tokių plastiko atliekų sankaupų yra ir kituose vandenynuose.
Šias sankaupas sukuria paviršiaus srovės, tekančios ratu nuo vieno kranto prie kito abiejose ekvatoriaus pusėse – pagal laikrodžio rodyklę šiauriniame pusrutulyje ir prieš laikrodžio rodyklę pietiniame. Visai kaip maišomame sriubos dubenyje makaronai susitelkia centre, taip ir visi šių srovių pagauti objektai yra linkę keliauti į vidurį. Didžiausia jūros atliekų koncentracija yra Indijos vandenyne, Šiaurės ir Pietų Ramiajame vandenyne bei Šiaurės ir Pietų Atlanto vandenyne.
„Pasaulio mastu, maždaug 70% visų atliekų vandenyne sudaro plastikas“, – sako jūrų biologas Richardas Thompsonas iš Plymoutho universiteto, Jungtinėje Karalystėje. O kiek tai yra? Siekdama tai išsiaiškinti, tarptautinė komanda, vadovaujama Marcuso Erikseno iš Five Gyres instituto Santa Monikoje, Kalifornijoje, rinko duomenis apie 24 ekspedicijų tiriamųjų laivų tinklais sugaunamo plastiko kiekį per šešerius metus. Šie duomenys buvo sujungti su denyje stovinčių ir pastebėtas šiukšles fiksuojančių stebėtojų įrašais. Komandos skaičiavimais, dabar jūrose plūduriuoja 5,25 trilijonai plastiko gabalėlių, sveriančių daugiau, nei 260 000 tonų. Daugumą sudaro dideli daiktai, tokie, kaip kibirai, krepšiai, pakavimo medžiagos ir polistireno puta. Didžiausia rasta koncentracija buvo apie 10 kilogramų plastiko – kas atitinka maždaug 800 vandens butelių – kvadratiniame kilometre. Turint galvoje milžinišką vandenynų plotą, tai reiškia neįtikėtiną kiekį atliekų.
Kur dingsta į jūras patekęs plastikas?
Tačiau labiausiai stebina, kad M. Erikseno komanda nerado daugiau plastiko. Plastmasės pramonės prekybos asociacijos „PlasticsEurope“ duomenimis, gamyba išaugo nuo 1,5 milijono tonų per metus šeštajame XX a. dešimtmetyje iki 299 milijonų tonų per metus 2013-aisiais. Kadangi dažnai yra pigiau gaminti plastiką iš pradinių žaliavų, nei supirkti ir perdirbti panaudotą plastiką, didelė dalis šio kiekio panaudojus išmetama. Pavyzdžiui, 2012-aisiais iš 32 milijonų tonų plastiko atliekų buvo perdirbta vos 9 %.
Taigi M. Erikseno tyrėjai rado mažiau, nei 0,1% kasmet pagaminamo plastiko. Tai sutampa su JAV Nacionalinės mokslų akademijos 1975 m. tyrimo išvadomis, kad kasmet vandenyne atsiduria 0,1% pasaulyje pagaminto plastiko – dabar tai atitinka maždaug 300 000 tonų.
Dar keisčiau, kad paviršinėse srovėse esančio plastiko kiekis, atrodo, nesikeičia. Okeanografės Karos Lavender Law iš Jūros švietimo asociacijos, Masačiusestse, Jungtinėse Amerikos valstijose, vadovaujama komanda tyrė dešimtmečius rinktų plastiko šiukšlių iš ekspedicijų Šiaurės Atlante ir Karibų jūroje duomenis, ir išsiaiškino, kad jų kiekis yra gana pastovus (tyrimas aprašytas žurnalo „Science“ 329-ajame numeryje).
„Nepaisant smarkiai išaugusio išmetamo plastiko kiekio, išanalizavus per 22 metus atliktus plastiko atliekų kiekio jūrose stebėjimus, tokia tendencija neužfiksuota“, – pranešė tyrėjai. „Kur visas plastikas?“ – kelia klausimą tyrimo vadovė K. L. Law.
Gali būti, kad plastikas yra greičiau, nei manėme, saulei ir bangoms susmulkinus jį į mažesnes daleles. Trūkstama plastiko dalis gali plūduriuoti jūrose mažulyčių gabaliukų pavidalu.
2014 liepą Andresas Cozaras iš Cadizo universiteto Ispanijoje, dirbantis su tarptautine jūros tyrėjų komanda, paskaičiavo, kad bendras jūrose plaukiojančių plastiko dalelių svoris yra 7000–35000 tonų. Tuo metu M. Erikseno komanda mano, kad Žemės vandenyse plaukioja 35 500 tonų plastiko dalelių, kurių skersmuo mažesnis, nei 5 milimetrai. Tačiau abu skaičiai atrodo maži – vandenyje turėtų būti randami milijonai tonų tokių dalelių.
Plastikas – jau ir jūros lede ir vandenynų dugne
Yra keli galimi paaiškinimai. Mažesnės nei trečdalio milimetro dydžio plastiko dalelės prasprūsta per tinklą, kadangi tinklo akys yra tiesiog per didelės joms pagauti. Tokiu būdu itin smulkios plastiko dalelės mokslininkų lieka neužfiksuotos.
R. Thompsonas mano, kad dalis plastiko gali būti įkalinta lede. 2014 birželį, jo komanda pranešė radusi iki 234 plastiko dalelių kubiniame metre Arkties jūros ledo – daugiau, nei smarkiai užterštuose paviršinių vandenyno srovių vandenyse. Jis iškėlė mintį, kad jūros vandeniui virstant gėlu ledu, šis surenka ir koncentruoja mažas plastiko daleles. Kadangi Žemėje yra apie 6 milijonai kvadratinių kilometrų jūrinio ledo, jis gali būti virtęs gigantiška plastiko talpykla. Jei ledas ištirptų, visa ši medžiaga vėl atsidurtų jūroje.
Neseniai R. Thompsono komanda atrado dar vieną plastiko kaupimosi vietą. Gruodį mokslininkų grupė paskelbė duomenis, rodančius, kad Atlanto vandenyno, Viduržemio jūros ir Indijos vandenyno giliose nuosėdose yra iki 10 000 kartų daugiau mažų plastiko ir kitų polimerų gabaliukų, nei paviršiniuose vandenyse. Šie gabaliukai į vandenynų ir jūrų dugną nusėdę daugiausia gijų pavidalu. Mėginiuose buvo iki 800 000 plastiko dalelių kubiniame metre. Pavyzdžių paimta nedaug, vos 12 nuosėdų kernų iš septynių ekspedicijų, bei keturi koralų mėginiai, tačiau plastiko liekanų rasta visuose.
Ar jūrų dugno nuosėdos gali paaiškinti trūkstamą plastiką? Tai atrodo tikėtina, žinant, kad yra apie 300 milijonų kvadratinių kilometrų jūros dugno.
Vieniems – mirtinas patiekalas, kitiems – viešbučio bufetas
Kai kurios plastiko dalelės yra sunkesnės už vandenį ir skęsta, tuo metu kitas kolonizuoja, pavyzdžiui, fitoplanktonas. Dar kitos sulimpa į krūvą ir sklendžia link dugno tarsi krentantis sniegas. Prie šio proceso gali prisidėti ir jūrų srovės, pažymi R. Thompsonas.
Vis tik patvirtinti šį modelį nebus paprasta. K. L. Law teigimu, nežinome mažų plastiko dalelių tankio jūroje, kadangi neturime priemonių tokiame gylyje išmatuoti ką nors, mažesnio nei 0,5 milimetro. Tačiau jūrų geochemikas Tracy Minceris iš Woods Hole'o okeanografijos instituto turi sprendimą. Jo grupė jūros vandenį tiria specialiu lazeriniu mikroskopu. „Dar tik pradėjome darbą ir matome 2–20 mikrometrų dydžio plastiko daleles“, – sako jis.
Trūksta žinių ir apie plastiko poveikį jūrų padarams. Žinome, kad didesnieji gyvūnai, tarkime, paukščiai, vėžliai, žuvys ir banginiai supainioja plastiko šiukšles su maistu, tuomet mirtinai užspringsta arba padvesia iš bado, kadangi užsikemša jų skrandžiai. Bet poveikis mažesniems jūrų gyviams – daug sudėtingesnis.
Kai kuriems mikrobams, plastikas yra viešbučio bufeto atitikmuo. Bet koks tvirtas paviršius vandenyne tampa rinktinių maisto medžiagų lėkšte, sako T. Minceris. Todėl tokios struktūros, kaip naftos platformos ar paskendę laivai yra savotiškos gyvybės oazės.
Kitos rūšys irgi naudojasi plaukiojančiomis šiukšlėmis. Visoje Didžiosios Ramiojo vandenyno atliekų sankaupoje ant plaukiojančio plastiko kiaušinėlius deda viena iš vandens čiuožikų rūšių – Halobates sericeus. Daugėjant plastiko atliekų Ramiajame vandenyne, stiprėja ir vabzdžio priklausomybė nuo šių šiukšlių.
Kuriasi naujos ekosistemos
H. sericeus nėra išskirtinis gyvis. Erikas Zettleris iš Jūrų švietimo asociacijos, dirbdamas su T. Minceriu bei Linda Amaral-Zettler iš Jūrų biologijos laboratorijos Woods Hole, atrado, kad plastikas netgi sukuria naują ekosistemą. L. Amaral-Zettler vadiną ją „plastisfera“. Kaip ir šaknis kolonizuojančios mikrobų rizosferos, yra atskira „plastiką kolonizuojančių padarų kasta“, – pažymi T. Minceris. Labiausiai jo dėmesį patraukė Vibrio bakterijos.
„Jos labai prisitaikiusios kolonizuoti paviršius ir gali būti patogeniškos“, – pažymi jis. Yra buvę atvejų, kai žmonės žvejodami įsidurdavo kabliuku ir gaudavo sunkiai pagydomą Vibrio infekciją, sako jis.
Patogeniškos Vibrio bakterijos kolonizuoja žuvų žarnyną, sunaudoja audinių maistines medžiagas ir druskas bei suskaido kraujo ląsteles. Pasišalinusios su išmatomis, jos gali prisitvirtinti prie plastiko gabalėlio, persigrupuoti ir užkrėsti kitą žuvį, supainiojusią jų buveinę su maistu.
Plastikas gali būti naudingas ir virusams. „Negalime užtikrintai teigti „tai virusas“, bet metagenominiai duomenys, gauti iš plastiko pavyzdžių rodo, jog virusų signalų yra, – sako T. Minceris. – Tai nieko keisto: vandenyje yra daug didesnė virusų, nei mikrobų ląstelių koncentracija. Kuo daugiau žiūriu į genomų sekas, tuo dažniau komandai patariu plauti rankas ir būti atsargiems“.
Yra ir kitų priežasčių nerimauti dėl plastiko. Esama įrodymų, kad plastiko mikrodalelės patenka į maisto grandinę. Pavyzdžiui, Vibrio bakterijos yra bioliumeniscuojantys mikroorganizmai, galintys sukurti įspūdingą melsvai žalią vandens švytėjimą. „Vasaros naktimis traukiant tralus, dažnai galima išvysti tamsoje švytintį plastiką, – sako T. Minceris. – Tai, kad plastiko dalelės, aplipusios kenksmingais mikroorganizmais, švytėdamos mėgdžioja maistą yra savotiškai velniška.“
Mėgstate jūrų gėrybes? Tuomet greičiausiai mėgstate ir plastiką
Mikroplastikai žuvims kenkia. Dalelės gali susilpninti maisto pasisavinimą, o irdamos išskirti hormonus galinčius pamėgdžioti priedus, tokius kaip ftalatai ir bisfenolis A. Be to, plastikai gali veikti kaip kempinės ir sugerti organinius teršalus, pavyzdžiui, polichlorintus bifenilus, pesticidus, tokius kaip DDT. Tyrimai rodo, kad prie plastiko prilipę teršalai gali apnuodyti žuvis.
Tuomet poveikį pajusime ir mes. Pasak aplinkos toksikologės Lisbeth Van Cauwenberghe iš Ghento universiteto Belgijoje, valgydami jūrų moliuskus, kasmet galime praryti 11 000 mikroplastiko gabaliukų. Jos bandymai rodo, kad viename grame komerciškai auginamų dvigeldžių moliuskų audinio yra 0,36 mikroplastiko dalelių. Austrėse jų dar daugiau. Reikėtų suvalgyti nemažai jūros gėrybių, sako L. Van Cauwenberghe, „tačiau mikroskopinės plastikų dalelės jūroje gali kelti grėsmę maisto saugumui“.
Vinilo įrašų galės pasiklausyti ateities geologai?
Taigi, kas ilgainiui nutiks visam išmestam plastikui? Atsakymas gali glūdėti nuošalaus Havajų Kamilo paplūdimio akmenyse. Čia poilsiautojai dažnai degina plastiką laužuose ir dabar smėlyje pilna „plastiglomeratų“ – smėlio ir dirbtinių medžiagų mišinio, suklijuoto išlydytu plastiku. Nors kol kas jo randama nedaug, gali būti, kad panašios „plastikoceno“ nuosėdos gali formuotis paplūdimiuose, kur teka lava, arba kur praūžia miškų gaisrai ir atliekos yra veikiamos ypač aukštos temperatūros, sako geologė Patricia Corcoran iš Vakarų Ontario universiteto Kanadoje. P. Corcoran ir jos kolegos surinko šimtus šios naujos „uolienos“ fragmentų ir mano, kad jie galiausiai atsidurs geologiniuose sluoksniuose.
J. Zalasiewiczius šiai mokslininkei pritaria. „Mes kuriame naujas medžiagas, kurios labai plačiai paplinta aplinkoje. Kaip žinome, kad jos išliks?“ – retoriškai klausia fosilizuotą planktoną tyrinėjantis J. Zalasiewiczius. Šio planktono kiautas yra iš labai plono ir delikataus organinio polimero. „Žinome, kad jie keičiasi, atsidūrę uolienos sluoksnyje, – sako mokslininkas. – Iš jų pasišalina vandenilis, azotas ir deguonis, telieka anglies arba geležies sulfido arba karbonato sluoksnis. Panašiai ir plastikas, kai laikui bėgant, temperatūra ims kilti, polimerai ims skilti ir tamsėti, išlaisvindami šiek tiek naftos bei dujų, teliks trapios anglies liekana. Tuo remdamasis, nematau priežasčių, kodėl plastikiniai gėrimų buteliai ar CD negalėtų išsilaikyti kaip fosilijos – ne visai tokios, bet atpažįstamo liekanos.“
„Ką išties norėčiau išvysti, tai išsaugotus vinilinius ilgai grojančius įrašus – pakankamai išlikusios gerai, kad būtų išsaugotos griovelių detalės, – sako J. Zalasiewiczius. – O kodėl gi ne? 500 milijonų metų Burgeso skalūnuose išlikusiose kirminų fosilijose matyti smulkūs grioveliai, kurie galėjo kurti spalvas lauždami šviesą. Šiuos griovelius vieną nuo kito skiria mažiau, nei 1 mikrometras. Kadangi vinilo įrašo tarpai tarp griovelių yra maždaug 20 kartų platesni, visai gali būti, kad tinkamomis sąlygomis išliks ir jie. Tai reikštų garsų struktūros fosilizavimą. Geologiniuose įrašuose užrakinta muzika. Tad iš plastiko gali rastis ne viena uolienų rūšis ateities kartoms.“
Vienas iš sprendimo būdų – uždrausti
Upėmis į vandenynus patenka daugybė plastikų. Didžioji šių atliekų dalis yra skalbiant atsiskyrusios sintetinių audinių gijos. Taip pat tai yra maži plastikiniai rutuliukai, mikrogranulės, naudojamos daugelyje kosmetikos priemonių. Vandens valymo įrenginiai jų neišvalo dėl per mažo dydžio, tad galiausiai jie patenka į upes. 2014 metais, tyrimams parodžius, kad mažos plastiko granulės yra dažnas Didžiųjų ežerų paviršinių vandenų teršalas, Ilinojaus valstija priėmė pirmąjį pasaulyje plastikinių mikrogranulių naudojimo draudimą.
JAV senatorė Kirsten Gillibrand stengiasi priimti įstatymą, drausiantį mikrogranulių naudojimą visuose JAV kosmetikos gaminiuose. Kai kurie gamintojai jau prisidėjo prie šios iniciatyvos: „Unilever“, „Colgate-Palmolive“, „Procter & Gamble“ bei „Johnson & Johnson“ pasiryžo pašalinti mikrogranules iš savo produktų. Tuo tarpu kai kurios grupės tikisi surinkti plastiką iš paviršinių srovių. Pernai „The Ocean Cleanup“ organizacija baigė plūdurų sistemos bandymus Atlante. Remdamasi rezultatais, grupė vertina, kad vienos paviršinės srovės valymas nuo plaukiojančių atliekų truktų 5–10 metų, be žalos laukinei gamtai. Organizacija šiuo metu renka pinigus pilotiniam projektui, kuris galėtų prasidėti 2018-aisiais.
Parengta pagal Christinos Reed straipsnį žurnale „New Scientist“ № 3006
