Netoli Didžiosios Ramiojo vandenyno šiukšlių sankaupos dalis vandens per pastaruosius du dešimtmečius tapo pastebimai melsvai žalsva. Mokslininkai įtaria, kad šį neįprastą atspalvį gali lemti vandenyje besikaupiantis mikroplastikas.
Kaip rašo „ZME Science“, naujame tyrime teigiama, jog mikroskopinės plastiko dalelės gali išsklaidyti pakankamai saulės šviesos, kad jų „pėdsakas“ būtų atpažįstamas net iš kosmoso. Jei hipotezė pasitvirtintų, tai atvertų naują būdą sekti beveik nematomą taršą.
Didžioji Ramiojo vandenyno šiukšlių sankaupa nėra vientisa plūduriuojanti „sala“. Tai milžiniška zona tarp Havajų ir Kalifornijos, kur srovės sutelkia žvejybos įrangos liekanas, butelius, fragmentus ir didžiulius kiekius smulkių plastiko dalelių.
Problema ta, kad smulkiausios dalelės neplūduriuoja vien paviršiuje – jos pasklinda vandens storymėje, yra maišomos srovių ir todėl jas itin sudėtinga surinkti bei išmatuoti didžiuliuose plotuose. Būtent dėl to tyrėjai ieško netiesioginių būdų, kaip įvertinti mikroplastiko kaupimąsi.
Palydovai užfiksavo spalvos pokytį
Tyrėjų grupė iš Norvegijos Bergeno universiteto analizavo tris palydovinius vandenyno spalvos duomenų rinkinius, apimančius laikotarpį nuo 2002 metų rugpjūčio iki 2022 metų rugsėjo. Į analizę įtraukti tiek NASA MODIS (Aqua palydovas) matavimai, tiek kelių palydovų produktai, parengti ESA bei „Copernicus“ programų.
Visuose trijuose duomenų rinkiniuose šalia šiukšlių sankaupos aptiktos zonos, kuriose kartu didėjo atspindėtos mėlynos ir žalios šviesos kiekis. Vizualizacijose tai pasireiškė neįprastu ciano (melsvai žalsvu) „parašu“.
Vien tokio sutapimo nepakanka išvadai, kad dėl pokyčio kaltas plastikas: vandenyno spalvą gali pakeisti ir natūralūs procesai. Todėl mokslininkai bandė įvertinti, ar mikroplastikas galėtų būti tikėtinas paaiškinimas.
Kaip mikroplastikas gali „pakeisti“ vandenį
Vandenynas atrodo mėlynas daugiausia todėl, kad vanduo stipriau sugeria ilgesnio bangos ilgio matomos šviesos spindulius, o mėlyna šviesa „išlieka“ labiau. Tačiau vaizdą keičia ir tai, kas yra ištirpę ar pakibę vandenyje: fitoplanktonas, organinės medžiagos, įvairios dalelės.
Tyrime pabrėžiama, kad mikroplastikas elgiasi kitaip nei daugelis natūralių priemaišų. Daugybė smulkių plastiko dalelių sugeria palyginti mažai matomos šviesos, bet ją efektyviai išsklaido, dalį saulės spindulių „grąžindamos“ atgal į paviršių.
Ankstesni laboratoriniai bandymai rodė, kad toks sklaidos efektas gali būti ryškesnis ties maždaug 490 nanometrų riba – tarp mėlynos ir žalios šviesos. Tai leido suformuluoti patikrinamą prielaidą: didėjant vandenyje pakibusių mikroplastikų koncentracijai, kai kuriuose bangos ilgiuose vanduo gali atrodyti „šviesesnis“.
Modeliai mikroplastiką laiko tikėtinu veiksniu
Norėdami patikrinti alternatyvias versijas, mokslininkai atliko kompiuterines simuliacijas, kaip optinis „parašas“ kistų dėl skirtingų priežasčių. Buvo modeliuojami fitoplanktono bendrijų pokyčiai, natūralios pakibusios dalelės, ištirpusi organinė medžiaga ir mikroplastikai – iš viso sugeneruota daugiau kaip 50 000 scenarijų, kurie sukeltų tam tikrą „pašviesėjimą“.
Rezultatai parodė skirtumą: kai simuliacijose buvo leidžiami tik natūralūs pokyčiai, ciano „parašas“ pasirodė maždaug 3 proc. pašviesėjimo scenarijų. Kai į modelius įtrauktas mikroplastikas, toks atitikimas išaugo iki maždaug 13 proc.
Tyrėjai pabrėžia, kad tai vis dar nėra galutinis įrodymas, jog būtent plastikas jau pakeitė vandenyno spalvą. Vis dėlto, jų teigimu, toks signalas tampa gerokai lengviau paaiškinamas, kai atsižvelgiama į mikroplastikų koncentracijos kitimą.
Kodėl šis signalas svarbus
Smulkiausios plastiko dalelės yra vienos sunkiausiai stebimų ir praktiškai neįmanomų pašalinti jūros „valymo“ priemonėmis, kurios dažniausiai orientuotos į didesnius plūduriuojančius objektus. Tyrime daugiausia dėmesio skiriama dalelėms, mažesnėms nei 300 mikrometrų – tai mažiau nei trečdalis milimetro.
Nors vandens mėginių ėmimas ir laboratoriniai tyrimai gali tiksliai nustatyti taršą, tokie matavimai aprėpia tik labai mažas vandenyno dalis. Palydovai, priešingai, nuolat stebi milžiniškus plotus, todėl ilgainiui galėtų padėti identifikuoti mikroplastiko kaupimosi regionus.
Vis dėlto esminis žingsnis dar priešakyje: reikia tiesiogiai palyginti palydovinį spalvos pokytį su realiais mikroplastikų matavimais vandenyje tose pačiose vietose. Tyrėjai nurodo, kad tam būtini papildomi lauko tyrimai, kad būtų galima patikimiau atskirti mikroplastikų signalą nuo natūralių dalelių ar biologinių pokyčių.
Tyrimas publikuotas žurnale „Communications Earth & Environment“.