Исследователи из аспирантуры подразделения Окинавского института науки и техники (Okinawa Institute of Science and Technology Graduate University), изучающего взаимодействие света и вещества, обнаружили частицы микропластика в океане, окружающем Окинаву. Результаты исследования опубликованы в журнале Science of the Total Environment.
«В исследованиях часто пристально изучаются более крупные куски пластика в океане. Но куски размером менее 5 мм не в центре внимания, поэтому важно было определить, присутствуют ли они и какое воздействие они могут оказать на живые организмы», — объяснила Кристина Рипкен (Christina Ripken), ведущий автор статьи.
Окинава — интересный выбор для проведения исследования. Небольшой субтропический остров на юге Японии окружён окаймляющими коралловыми рифами, которые фильтруют воду на глубине. Поэтому чистота океана вокруг пляжей зависит от движения вод на поверхности и ветра. Окинава также считается регионом, жители которого отличаются продолжительностью жизни. Исследователи посчитали крайне важным отслеживать уровень загрязнения океана вокруг острова, потому что оно может отрицательно повлиять на здоровье живущих там людей.
В сотрудничестве с администрацией префектуры Окинава, Рипкен собрала образцы в сентябре 2018 года. Она посетила шесть объектов недалеко от береговой линии острова. Два из них были расположены к югу от острова, два — у берегов центральной части острова и два — на севере. В Нахе, административном центре префектуры Окинава, образцы были взяты рядом с промышленным портом и аэропортом. Численность населения Нахи, по оценкам, составляет более 300 000 человек, это четверть общей численности населения острова. Напротив, мыс Хедо, расположенный на крайнем севере острова, населён достаточно плохо и отличается значительно меньшим уровнем урбанизации.
На каждом объекте исследователи отфильтровали около 800 литров воды и удалили мелкие частицы. Затем эти частицы были проанализированы в лаборатории.
Кристина Рипкен работала с доктором Домной Коцифаки (Domna Kotsifaki), штатной научной сотрудницей подразделения взаимодействия света и вещества, которая объединила две технологии — технику оптического пинцета и микро-рамановский анализ — для создания нового способа анализа мелких частиц.
Технология оптического пинцета использует лазеры для удержания частиц в жидкости, в то время как микро-рамановский анализ позволяет идентифицировать уникальный молекулярный отпечаток каждой частицы. Это позволило исследователям увидеть, что именно присутствует в образцах, будь то органический материал, след металла или различные пластмассы, такие как полиэтилен или полистирол.
«Этот метод отличает нашу работу от других исследований в области морского микропластика. Его применение означает, что нам не нужно было сначала отфильтровывать пластик — мы могли видеть, есть ли пластик, встроенный в органический материал, или присутствуют ли какие-либо следы металлов и концентрация пластмассы в пробах морской воды», — рассказала Коцифаки.
Как и следовало ожидать, исследователи обнаружили, что в воде к югу от острова пластика больше, чем к северу. Но сюрпризом было то, что количество пластика больше коррелировало с местом проживания людей, чем с уровнем индустриализации района. Вообще же пластик обнаружили во всех образцах.
Более 75% пластмасс, найденных в образцах, были изготовлены из полиэтилена, который теоретически мог попасть в воду из рыболовного снаряжения, крышек для бутылок с водой, бытовой посуды, полиэтиленовых пакетов и упаковок.
«В рыболовецких сообществах, в портах и на побережьях, где выгружается рыба, рабочие используют пластиковые мешки для хранения и транспортировки предметов, включая рыбу. Это один из способов, которым маленькие кусочки пластика могут попадать в океан», — объяснила Рипкен.
Другой путь попадания пластика в океан — с дорожной пылью. Недавние исследования показали высокую концентрацию микропластика в пробах пыли, взятых с дорог в сильно урбанизированных районах Окинавы с интенсивным движением. Часть этой дорожной пыли сейчас может быть найдена в океане вокруг Окинавы.
«Мы обнаружили больше пластика вокруг сильно урбанизированной территории на юге острова, чем вокруг индустриального центра или сельского севера, но в целом пластик мы обнаружили во всех образцах. Наш метод позволяет составить более чёткое представление о распространённости микропластика вокруг Окинавы, и это может привести к анализу рисков и повлиять на политику. Мы надеемся, что это поможет расширить область экологических исследований», — поделилась соображениями Рипкен.