Тихоокеанское мусорное пятно фото со спутника: Остров из мусора со спутника

Содержание

Мусорный континент (большое тихоокеанское мусорное пятно)

.Мусорный континент или большое тихоокеанское мусорное пятно — одна из серьезнейших угроз для всего живого. Хотя выглядит совсем не так, как его представляют. До сих пор не разработано действенных методов по борьбе с искусственным природным образованием, сформировавшимся в результате бесконтрольной человеческой деятельности.

История открытия большого мусорного пятна

Мусорное пятно в Тихом океане существует уже более полувека. Оно представляет собой огромный остров из небольших обломков пластика, расположенный в Тихом океане и разделенный на две отдельных части — вблизи Гавайских островов и рядом с Японией.

Предпосылки к формированию гигантского мусорного континента были обнаружены в конце восьмидесятых годов XX столетия. Американское Национальное управление по изучению атмосферы и океанов на основе замеров объемов дрейфующих пластиковых отходов на Аляске, и последующей находке вблизи берегов Японии значительного скопления обломков мусора, выдвинуло предположение о вероятном формировании подобных структур в прочих районах океана.

Специалисты-океанологи Чарльз Мур и Кертис Эббесмейер стали первыми исследователями, обратившими внимание общественности на данную проблему. Первый организовал экспедицию для изучения большого тихоокеанского мусорного пятна, второй ввел в обиход термин «Восточный мусорный континент».

Что собой представляет мусорное пятно

Самый большой на Земле мусорный остров, расположенный в тихоокеанском регионе, формируется посредством непрерывного дрейфа пластиковых обломков микроскопического размера. Мусор, выбрасываемый человеком в реки в процессе жизнедеятельности, попадает в море, формируя на его поверхности пятно, состоящее из пластмассы, водорослей, рыболовных сетей, прочих неестественных для водной среды компонентов.

Несмотря на распространенность понятия «мусорные острова», образование непостоянно по своей форме, поэтому правильнее именовать данную структуру «мусорным пятном». Гигантская плавучая структура только на первый взгляд кажется легко обнаруживаемой, однако на спутниковых картах ее не видно — «Восточный мусорный континент» сформирован преимущественно из полупрозрачных или прозрачных пластмассовых обломков и концентрированной взвеси микрочастиц отходов.

Реальные размеры острова

По приблизительным оценкам, на текущий момент скопление мусора в Тихом океане занимает площадь от 680 тысяч до 1,65 млн квадратных километров (т.е. от 1 до 2,5 территорий Франции). Установить точные размеры огромного мусорного пятна не представляется возможным, главная причина — постоянное изменение его очертаний из-за перемещения водных масс.

Расположение на карте

Тихоокеанское мусорное пятно включает в себя два участка, отличающихся по площади. Условная граница, разделяющая их, проходит в районе Гавайских островов — восточный участок простирается до западного побережья Соединенных Штатов Америки, западный — до Японии и Филиппинских островов. Координаты наибольшей концентрации пластиковых отходов — 137-153 градуса западной долготы, 36-43 градусов северной широты.

Фотографии со спутника

Среди интернет-пользователей широко распространено заблуждение о внешнем виде мусорного образования в Тихом океане. Многие представляют его в виде настоящего плавучего острова, похожего на естественные природные структуры, желая детально рассмотреть фото из космоса. Однако в реальности тихоокеанский мусорный континент является бесформенной структурой, состоящей из дрейфующего мусора, поэтому даже сильно загрязненные участки трудно заметить при путешествии на кораблях, не говоря уже о спутниковых снимках острова из отходов в Тихом океане.

Подобные плавающие массы встречаются редко. Основная часть мусора в океане не видна

Степень загрязнения

Тонны пластикового мусора, дрейфующие в акватории Тихого океана, не могут благотворно влиять на водную среду и ее обитателей. Наночастицы пластика попадают в пищеварительный тракт животных и птиц вместе с естественной пищей, вызывая хроническую интоксикацию и гибель. Не исключено, что хорошо известная проблема массового самоубийства китов, выбрасывающихся на берег по неизвестным причинам, может быть связана именно с большой концентрацией обломков пластика в океане.

Концентрация вредных веществ в водной среде Тихого океана различна, однако большая часть мусора сосредоточена непосредственно под толщей воды. Существуют свидетельства об обнаружении антропогенных пластмассовых обломков в самом глубоком месте на Земле — Марианской впадине, что только подтверждает глобальный характер данной проблемы.

Наибольшая концентрация пластика наблюдается в центре мусорного континента, ближе к краям она ниже.

По мнению многих ученых большая часть всего этого хлама постепенно опускается на дно и там находятся постоянно увеличивающиеся залежи мусора.

Процессы, происходящие с пластиком в пятне

Как известно, период полуразложения пластика только по приблизительным оценкам составляет от 400 до 700 лет, а полиэтиленовых пакетов — от 100 до 200 лет. Он практически не растворим в воде, вследствие чего мусор в океане дрейфует на поверхности воды, или непосредственно под ее толщей, опускаясь на глубину до 100 метров.

Скопление мусора в акватории Тихого океана в значительной степени обусловлено структурой тихоокеанских течений, которая способствует накоплению вредных материалов на поверхности водной глади, преимущественно в центральной части акватории. Из-за вихревых потоков со специфическими характеристиками они находятся практически без движения в одной точке, что вызывает застой пластиковых обломков на поверхности моря и способствует разрастанию мусорного континента в объемах.

Причины появления в Тихом океане огромного плавучего острова из твердых отходов

Старая рыболовная сеть. Таких в Тихом океане тысячи

Технологический прогресс и интенсивное развитие различных производств не могли не сказаться на объеме формируемого человечеством мусора. Океан стал весьма удобным местом, куда можно сбрасывать миллионы тонн отходов, не особенно заботясь о последствиях для окружающей среды и ее обитателях. В немалой степени формированию мусорного континента поспособствовали Соединенные Штаты Америки и Япония — державы, продвинутые в технологическом плане и имеющие доступ к Мировому океану.

Структура течений в тихоокеанской акватории такова, что в его центральной части формируется некое подобие водоворота, тогда как у побережья Северной Америки или Японии пластиковые отходы захватываются сильными потоками и перемещаются к ее центральной части. За счет этих процессов отходы концентрируются на участках с более спокойными течениями — так называемом штилевом поясе, формируя искусственное антропогенное образование из вредных материалов — тихоокеанское мусорное пятно.

Факторы, оказывающие непосредственное влияние на формирование острова из пластмассы:

  1. Расположение наиболее крупных портов на планете на тихоокеанском побережье; выброс отходов от различных производств в реки и последующее перемещение с течением в море.
  2. Интенсивное рыболовство в данном регионе.
  3. Большая численность населения, обитающего на побережьях Тихого океана — порядка 3-4 миллиардов человек.
  4. Сброс мусора в воду напрямую с судов.
  5. Большое число стихийных бедствий (цунами, шторм), после которых части разрушенных строений попадают в воду.

Загрязнение водной среды Тихого океана продолжается на протяжении более тридцати лет, что пагубно сказывается на живых организмах, предпочитающих существовать именно в областях со спокойными течениями — то есть, в поясе штилей.

Опасность и последствия

Вопросы, связанные с существованием тихоокеанского мусорного континента, причин этого и возможности борьбы с загрязнением, рассматриваются на глобальном уровне. Подобные антропогенные формирования были обнаружены не только в данном регионе, но и в других водоемах по всему миру. Несмотря повышенный уровень опасности таких процессов для окружающей среды, на протяжении длительного периода времени правительствами ведущих мировых держав не было предпринято существенных шагов для решения данной проблемы.

Огромные скопления пластикового мусора в водах Мирового океана оказывают неблагоприятное воздействие не только на животных, но и непосредственно на человека. Оно может иметь как мгновенные, так и отсроченные последствия.

Воздействие на птиц и рыб

Наибольшему негативному влиянию пластикового мусора подвержены непосредственно обитатели Тихого океана — киты, дельфины, рыбы, водоплавающие птицы, кораллы, и пр. В числе главных отрицательных факторов важно отметить следующие:

  1. Поедание наночастиц пластмассы животными и птицами, скармливание их своим птенцам.
  2. Застревание в скоплениях отходов, в результате чего наступает обездвиживание, впоследствии — естественная гибель или смерть от хищников.
  3. Попадание в морскую среду неспецифических бактерий, что может вызвать дисбаланс в отдельных частях экосистемы Тихого океана.
  4. Повышенная частота вредных мутаций, обусловленная влиянием вредных материалов и химических примесей в воде.
  5. Снижение количества поступающего под поверхность моря солнечного света, что ведет к смерти глубоководных обитателей.
  6. Исчезновение отдельных видов флоры и фауны.
  7. Формирование дисбаланса или полное разрушение пищевых цепочек, как следствие — сбои в функционировании экологических систем.

Внушительный перечень прямых и опосредованных отрицательных последствий для живого мира подтверждает актуальность проблемы мусорного материка для мировой общественности.

Влияние на человека

Главную опасность для прямого виновника загрязнения водной среды и формирования тихоокеанского мусорного пятна несет употребление в пищу отравленных микроскопическими частицами пластика рыбы и птиц, что может спровоцировать заболевания желудочно-кишечного тракта, рост злокачественных опухолей, хроническую интоксикацию организма.

Воздействие на океанические воды

Токсичные вещества, содержащиеся в пластике, формирующем океанические острова мусора, оказывают прямое влияние на химические свойства воды. К числу наиболее опасных соединений стоит отнести дихлордифенилтрихлорметилметан, более известный как ДДТ, полиароматические углеводороды и полихлорированные бифенилы. Они воздействуют не только непосредственно на воду, меняя ее состав, но и на птиц и рыб.

Отдельные соединения, принадлежащие к данным группам веществ, по своей химической структуре сходны с женским половым гормоном — эстрадиолом, и употребление внутрь животными может стать причиной различных генетических аномалий у потомства. Микрочастицы пластика могут опускаться на морское дно, что ведет к отравлению глубоководных обитателей океана.

Меняющийся баланс экосистемы

Расположение гигантского острова из пластиковых отходов на поверхности океана приводит к нарушению равновесия пищевых цепочек, формировавшихся на протяжении тысяч лет, как следствие — сокращению ареалов обитания отдельных видов морских животных или их полному исчезновению.

Рыбы и птицы, попадающие в гремучую смесь из обломков пластика, водорослей и обрывков рыболовных сетей, теряют способность к передвижению и становятся легкой добычей для хищников. Нередко страдают животные, занесенные в Красную книгу как находящиеся под угрозой исчезновения — пластиковые отходы стали причиной гибели большого количества северных гладких китов.

Мифы о мусорном острове

Факт существования мусорных островов не подлежит сомнению, однако в современном обществе распространено несколько заблуждений, связанных с континентом из пластиковых отходов в Тихом океане. Популярные мифы меняют подход к общемировой проблеме и становятся значительным препятствием на пути к ее преодолению.

  1. Опасность мусорного континента заключается только в крупных обломках пластика. На самом деле наибольшее негативное влияние на окружающую среду оказывают пластмассовые наночастицы, которые неразличимы невооруженным глазом даже с близкого расстояния.
  2. Мусорный материк — настоящий остров. Пластиковые обломки непрерывно дрейфуют на водной поверхности и под ее толщей, поэтому установить точные очертания «острова» по аналогии с естественными природными образованиями невозможно.
  3. Пластиковые отходы несут смерть для всех без исключения. Исследований, убедительно доказывающих вред наночастиц пластмассы при попадании в желудочно-кишечный тракт животных, не существует, и более значимую опасность в данном случае представляет нарушение пищевых цепочек и параллельное сокращение ареалов обитания отдельных видов.
  4. Мусорный континент настолько большой, что виден со спутника. В действительности скопления отходов можно заметить только с близкого расстояния — при путешествии на лодке или корабле, так как они состоят из концентрированной взвеси микрочастиц или прозрачных пластиковых осколков, сливающихся с водной гладью.
  5. Мусорный материк — единственный на планете. Как было отмечено выше, данная проблема является общемировой. Тихоокеанский континент из пластиковых отходов — наиболее масштабный по объемам, однако похожие искусственные формирования встречаются в Атлантике и Индийском океане.

Главная опасность подобных мифов заключается в отвлечении внимания общества от реально существующих проблем с помощью подмены понятий и распространения недостоверных сведений.

Как очистить океан от мусора

Полностью ликвидировать последствия бесконтрольной хозяйственной деятельности человека пока не представляется возможным. Главная проблема в том, что воды Тихого океана, на территории которого расположено мусорное пятно, являются нейтральными, поэтому государства, способствовавшие появлению данного природного феномена (в первую очередь – США и Япония), не хотят брать на себя ответственность за очистку акватории от пластиковых отходов.

Океанологи и экологические активисты из природоохранных организаций по всему миру не устают напоминать о необходимости сохранения уникальной среды и ее обитателей, поэтому в данном случае особенно актуальным становится вопрос недопущения еще большего загрязнения морских вод.

Как и зачем преувеличивают проблему

Влияние мифов о мусорном пятне на мировую общественность трудно переоценить. По мнению А. Уайт, исследователя из Государственного университета штата Орегон, распространение информации о плавучих островах из отходов «размером с два Техаса» имеет своей главной целью отвлечь общество от реально существующей проблемы повышенного содержания пластиковых наночастиц в воде.

Аналогичной позиции придерживаются и другие специалисты. Они обращают внимание на то, что человечеству важно сконцентрироваться на снижении вредных выбросов в моря и реки, а не на распространении неверных сведений и пессимистичных прогнозов по данной проблеме.

Попытки очистки океана

Интенсивная работа по проблеме большого мусорного пятна началась относительно недавно. К примеру, голландский исследователь Б. Слат разработал проект уникальной платформы для ликвидации последствий загрязнения. Она состоит из установки для переработки пластика и заградительного контура для забора мусора из морской воды. Измельченные обломки впоследствии перевозятся на континент, что способствует уменьшению объемов мусорного материка.

Для очистки океана от пластиковых обломков дополнительно используются бонны, представляющие собой дрейфующие ограждения из специфической пленки, а также уникальные сети для вылавливания отходов. Снасть, разработанная в Австралии 3 года назад, может забирать до пятидесяти тонн мусора за один заход, показывая высокую эффективность в борьбе с загрязнением морских вод.

Соединенные Штаты Америки разработали специальную программу, к которой были привлечены более 80 стран; на протяжении двадцати пяти лет реализуется регулярная уборка прибрежных территорий и пляжей. Мероприятия позволили собрать более 65 миллионов тонн отходов, однако до полного решения проблемы тихоокеанского мусорного острова еще далеко.

Тихоокеанский мусорный континент — глобальная проблема, оказывающая отрицательное воздействие на обитателей водной среды и непосредственно на человека, ставшего главной причиной ее возникновения. Ее успешное решение невозможно без координации усилий мирового сообщества для проведения мероприятий по очистке водного пространства и ликвидации последствий загрязнения Мирового океана.

Большое тихоокеанское мусорное пятно и его меньшие братья

Запутавшийся в пластиковом мусоре горбатый кит недалеко от канадского побережья. По словам спасателей, рыболовный трос несколько раз обернулся вокруг тела и хвостового плавника кита, семь или восемь витков было вокруг левой ласты и один проходил через рот животного. / Фото Провинстаунского центра прибрежных исследований.

Чарльз Мур возвращался домой на катамаране Alguita после участия в регате Transpac. Он выбрал путь через Гавайский максимум («конские широты») — область высокого атмосферного давления в районе Гавайских островов. Это пустынный и непопулярный у мореплавателей район.

В спокойных водах Тихого Океана, за тысячи миль от берега, Мур начал замечать мусор. Каждый раз, когда Чарльз выходил на палубу, он заключал сам с собой пари о том, что не увидит ни кусочка пластика, и каждый раз сам себе проигрывал. Бутылки и крышечки, обрезки фотоплёнки, кусочки рыболовных сетей — что-нибудь обязательно плавало неподалёку. Мур достал блокнот и прикинул размеры морской свалки. Капитан наблюдал пластик за бортом семь дней подряд, и Alguita за это время прошла тысячу морских миль. Выходило, что размер замусоренной области — около тысячи миль в диаметре. Так Чарльз Мур познакомился с Большим тихоокеанским мусорным пятном. Он не был первооткрывателем — существование пятна предсказали в 1988 году в Национальном управлении океанических и атмосферных исследований США, — но подтвердил прогноз и привлёк внимание к проблеме.

Мур вернулся домой и даже спустя несколько месяцев никак не мог выкинуть «пластиковый суп» из головы. Он начал подготовку к повторной экспедиции в «конские широты», чтобы измерить количество отходов в океане. Через два года ему и группе учёных из Института морских исследований Алгалита (Algalita Marine Research and Education) удалось выяснить, что на один квадратный километр приходится 334 721 кусочков пластика, а во многих местах концентрация пластмассы превышает концентрацию зоопланктона в семь раз. С тех пор Мур не оставляет мусор в покое. Он пишет статьи в научные журналы, поднимает шум в СМИ, выступает на конференциях и вместе с Институтом морских исследований Алгалита рассказывает об огромной океанской свалке.

Чарльз Мур и образец воды из Большого тихоокеанского мусорного пятна.

Большое тихоокеанское мусорное пятно (БТМП) — не плавучий мусорный остров. Оказавшись в самом его центре, можно ничего не разглядеть. Спутникам тоже не удаётся его заснять. Что же это за пятно, которого не видно? Дело в том, что пластик не разлагается, как привычные органические отходы, а фотодеградирует, то есть распадается под действием солнечного света и постепенно крошится на всё меньшие и меньшие кусочки. Эти мелкие частицы сложно разглядеть с лодок, потому что они плавают под поверхностью, но если взять пробы воды, видно, что океан похож на перечный суп. Или, как говорит Чарльз Мур, «пластиковый суп».

Когда говорят о БТМП, имеют в виду скопление отходов в восточной части Тихого океана или «Восточное мусорное пятно». Свалку формирует Северотихоокеанская система течений: мусор попадает в океан, там его подхватывают потоки воды и постепенно относят к центру, откуда течения уже не выпускают (поэтому БТМП получило второе название: «тихоокеанский мусороворот»). Пятно постоянно пополняется: туда попадают брошенные рыболовные снасти, покинутые суда, контейнеры и тросы, но основную массу пластика приносит суша. Если верить отчёту Greenpeace, из наземных источников в мусорное пятно попадает 80% отходов. Пластик приносит в океан не только с пляжей приморских городов, но и из глубины континента — через реки.

Величина БТМП меняется от статьи к статье: кто-то утверждает, что оно равняется по площади двум штатам Техас, кто-то — что превосходит США, но на самом деле точный размер мусороворота неизвестен. Отдельные экспедиции учёных просто не могут получить столько образцов, чтобы можно было оценить протяжённость загрязнённой области. К тому же вода в океане постоянно перемещается под влиянием течений, так что определить чёткие границы морской свалки или точно подсчитать вес мусора сложно.

Кому мешает пластик?

Большое тихоокеанское мусорное пятно — не единственная морская свалка, в каждом океане есть своя «копия» поменьше. Поэтому вместо того, чтобы говорить о проблемах БТМП, лучше разобраться, как мусор вредит океану и чем он мешает людям. Основных проблем три: во-первых, животные запутываются в мусоре и попадаются в забытые рыболовные сети, во-вторых, они часто путают пластик с пищей и едят его и, в-третьих, вместе с пластиком в океан попадают новые виды живых организмов, и никто не знает, как это повлияет на сложившуюся экосистему.

До начала пятидесятых рыболовы и мореплаватели использовали верёвки из натуральных пеньки и хлопка. Они со временем изнашивались и быстро разлагались, если их бросали в океане. Сейчас рыболовные сети и канаты делают из стойких синтетических материалов, поэтому они могут носиться по волнам и ловить всех подряд спустя много лет после того, как их забыли или потеряли. Это называют «призрачной рыбалкой». Пойманные в заброшенные сети или опутанные верёвками, животные попадают в крайне неприятное положение. В худшем случае те, кому не удаётся выбраться, обречены утонуть, задохнуться, умереть от голода или стать лёгкой добычей хищников, в лучшем — мучиться от боли, пока путы впиваются в тело, или таскать за собой километры канатов.

267 видов животных по всему миру когда-либо запутывались в морских отходах. В том числе — 86% всех видов морских черепах, 44% видов морских птиц, 60% видов китов и 100% видов морских выдр. В брошенные людьми рыболовные сети попадаются и животные, которым угрожает исчезновение. В 2012 году американские учёные опубликовали любопытное исследование: они отобрали все доступные фотографии вымирающего вида северных гладких китов, сделанные с 1980 по 2009 годы, и проверили, есть ли на фото признаки запутывания (например, шрамы от верёвок). Из 626 китов, изображённых на фотографиях, 519 попадались в сети как минимум один раз, а 306 (59%) — чаще. В большинстве случаев виноваты были действующие ловушки рыболовов, но 20% запутываний вызвали неустановленные источники, и можно предположить, что это был морской мусор.

Чтобы серьёзно поранить обитателей океанов, вовсе не обязательно расставлять хитрые ловушки, достаточно выбросить в море кольцо упаковочной ленты. В половине случаев сивучи (род из семейства ушастых тюленей) Аляски попадаются не в сети, а в так называемые «мусорные воротнички»: лента или резиновое кольцо обвивается вокруг шеи или поперёк тела и врезается в ткани, причиняя боль животному, которое не может освободиться. Департамент охотничьего и рыбного хозяйства Аляски даже запустил кампанию «Разрежь петлю» и объясняет гражданам, что предотвратить несчастье и спасти тюленя просто: нужно только «обезвредить» пластиковое кольцо, прежде чем выбросить. У остальных видов тоже есть свои «любимые» способы запутаться: морские котики попадаются в обрывки сетей, дельфины, черепахи и птицы — в леску.

Морского льва по кличке Blonde Bomber заметили на пирсе Сан-Франциско с кольцом упаковочной ленты на шее. Команда Центра морских млекопитающих (The Marine Mammal Center) забрала его в госпиталь, где льва освободили от мусора и подлечили. Через неделю его выпустили в океан.

К сожалению, понять, насколько запутывание в отходах вредит популяциям в целом, пока не удалось. Сложно определить, попало ли животное в забытую или намеренно расставленную сеть, пострадало ли оно от океанического мусора или от уловок рыбаков. Обнаружить пленников в океане трудно, большинство данных учёные получают благодаря умершим особям, поэтому коэффициент выживаемости неизвестен. Но ясно, что даже те, кому удалось выбраться, могут получить серьёзные травмы, которые помешают плавать, кормиться и размножаться.

Заглатывание мусора — проблема не менее серьёзная, чем запутывание. Пластик едят животные сотен видов, всех форм и размеров, на поверхности и в глубине океана. Во-первых, потому что отходы часто скапливаются в местах кормёжки. А во-вторых, их очень много: по подсчётам учёных, в 2010 году в океан попало от 4,8 до 12,7 миллионов метрических тонн пластика. Животные-фильтраторы и те, кто питается илом, заглатывают куски пластмассы в процессе питания, а к хищникам — если им удалось не слопать его по ошибке — пластик попадает с телами жертв.

Ещё сорок лет назад у 74% мёртвых птенцов темноспинных альбатросов (Гавайи) находили кусочки пластмассы в кишечнике. Шесть лет назад учёные из Института океанографии Скриппса Калифорнийского университета (Scripps Institution of Oceanography) выяснили, что в северном районе Тихого океана рыба заглатывает от 12 000 до 24 000 тонн пластика в год. Мусор пробовали все семь видов морских черепах и многие беспозвоночные: раки, лобстеры и морские огурцы (последние вообще предпочитают пластмассу привычной еде).

Даже если кусок пластика слишком велик и не по зубам морским обитателям, со временем он распадается на фрагменты, которые можно проглотить. Что животные и пытаются сделать: группа учёных Гавайского университета в Хило в 2013 году обнаружила, что 16% образцов мусора атаковали рыбы, либо путая их с едой, либо намеренно проверяя на съедобность.

Некоторые куски пластика настолько малы, что проглотить их может даже зоопланктон. «Зоопланктоном» называют микроскопических животных, которые обитают у поверхности океана. Обычно они питаются одноклеточными водорослями, но учёные выяснили (и даже сняли на видео), что эти малютки могут запросто спутать их с мусором. Зоопланктон служит кормом для многих животных (например, лососёвых рыб и китов) и находится у самого начала пищевой цепи, так что съеденная им пластмасса будет передаваться всё дальше и дальше. На другом конце цепочки может оказаться человек.

Пластик не только непросто переварить, он к тому же способен впитывать токсичные вещества: полихлорированные бифенилы (ПХБ), дихлордифенилтрихлорметилметан (ДДТ) и полиароматические углеводороды (ПАУ). Некоторые из них действуют в клетках морских организмов как гормоны, это приводит к нарушению гормонального фона и влияет на способность к деторождению и поведение при спаривании. Например, у морских птиц поедание мусора может вызывать ухудшение выработки стероидных гормонов, задержку овуляции и расстройство органов воспроизводства.

Исследования о влиянии морского мусора на здоровье животных запросто могут напугать. Если есть что попало, это теоретически может привести к голодной смерти (пока желудок забит пластиком, есть не хочется), ранам, внутренним кровотечениям, образованию язв, поражению иммунной системы и вторичной инфекции. Чем дольше мусор остаётся в пищеварительной системе, тем больше вредное воздействие на здоровье. Сколько времени потребуется, чтобы вывести пластик из организма, зависит от природы отходов и от физиологии животного. Для некоторых видов сроки уже известны: проглоченный моллюском мусор остаётся в крови дольше шести недель, крабом — дольше четырёх, лобстером — дольше двух.

Кусок пластика способен перекрыть дыхательные пути или встать поперёк кишечника, но сказать, что бедные животные глотают отбросы и тут же в муках умирают, было бы неверно. Если верить отчёту Национального управления океанических и атмосферных исследований США за 2014 год, «прямые последствия для здоровья от заглатывания мусора в настоящее время не кажутся существенной проблемой». Смерть от поедания отходов подтверждается примерно в одном из десяти случаев, а «несмертельное» влияние на здоровье пока изучено плохо. При вскрытии китообразных и черепах, мусор часто отмечали как второстепенную причину смерти, которая сочеталась с заражением паразитами и другими патологическими состояниями. Но определить, что именно убило животное, — мусор или болезнь — очень сложно.

Мириам Голдштейн, морской биолог из Института океанографии Скриппса, в интервью изданию IO9 заметила, что учёные могут исследовать содержимое желудка только мёртвых альбатросов. «Мы не собираемся убивать птенцов, чтобы проверить содержимое их желудков», — добавила она. Мириам рассказала, что исследователи встречали живых рыб с пластмассой в желудке. Неясно, страдают ли эти рыбы от недоедания или без особенных проблем выводят мусор с экскрементами. Пищеварительные системы рыб и птиц отличаются, и возможно, то, что вредит одним, неопасно для других. Вот и авторы свежего исследования традиционно предупреждают об опасности заглатывания пластика, но признают, что доказательства его влияния на здоровье морских птиц относительно скудны.

Так что для криков «Мусор убивает океан!» пока недостаточно оснований. Тем более что некоторые животные в пластиковой каше плодятся, размножаются и прекрасно себя чувствуют. Клопы-водомерки рода Halobates — единственные насекомые, которым удалось освоить открытый океан и, судя по всему, не без помощи человека. Учёные выяснили, что с увеличением количества пластиковых частиц в последние сорок лет, увеличилось и число особей Halobates sericeus в Тихом океане. Эти насекомые проводят жизнь в воде, а чтобы отложить яйца, им нужны плавучие объекты — кусочки дерева, перья и ракушки. В 2002 году во время экспедиции исследователи обнаружили 70 000 яиц клопов Halobates sobrinus на четырёхлитровой пластиковой бутылке — насекомые быстро сообразили, что пластмасса им тоже прекрасно подходит, и принялись неистово размножаться.

Водомерка Halobates sericeus. Учёные предполагают, что крупные плавучие объекты привлекают внимание этих насекомых и служат своеобразными «маяками» для особей, готовых к спариванию.

Пока никто не знает точно, к чему приведёт вторжение полчищ водомерок, но яйца насекомых — любимая пища крабов и птиц, поэтому учёные предполагают, что популяции этих видов вырастут. А вот зоопланктона и икры, которыми кормятся клопы, станет меньше. Исследователи опасаются, что баланс экосистемы нарушится, и организмы, живущие на поверхности, будут процветать за счёт животных в толще воды.

Пластиковый мусор прозвали «пластисферой» (по аналогии с биосферой), когда стало известно, что каждый кусочек пластмассы густо населён микробами. На фрагментах из Атлантического океана, величиной от 1 до 5 мм, учёные обнаружили больше тысячи видов, среди них оказались растения, потребители растительной пищи и хищники — полноценная экосистема. Микробы на кусочках пластика генетически отличались и от тех, что плавали на природных объектах — корягах и перьях  — и от тех, что жили в океанской воде. Электронные микроскопы помогли разглядеть, что некоторые микроорганизмы гнездятся в трещинах на поверхности: возможно, они способствуют физической деградации пластмассы. Среди колоний микробов оказалось неожиданного много бактерий рода вибрионов. Большинство видов вибрионов безобидны, но некоторые патогенны для рыб, ракообразных, моллюсков или человека. Могут ли бактерии, найденные на кусочках пластика, вызывать болезни, пока только предстоит выяснить.

Мусор не убивает морских животных быстро и бесшумно, как ниндзя, оставляя на воде красивую красную полосу. Он меняет океан — и мы не очень хорошо понимаем, каким образом, и не можем точно предсказать, к чему это приведёт. Это пугает, потому что люди — часть океанической пищевой цепочки, они зависят от существующей экосистемы. Поэтому от кучи пластика в Большом тихоокеанском мусорном пятне и его младших братьях так хочется поскорее избавиться.

Большая океанская урна

Почему бы просто не убрать весь этот мусор? Потому что это сложно, долго и дорого.

Если бы кто-то задумал очистить 1% северной части Тихого океана (а это миллион квадратных километров), арендовал корабль и работал по 10 часов в день, проходя на скорости 20 км/ч, ему бы понадобилось 67 кораблей в год. И стоило бы это от 122 до 489 миллионов долларов — только за аренду судов.

Большое тихоокеанское мусорное пятно очень удобно расположилось далеко от береговых линий всех государств, поэтому никто не спешит брать на себя ответственность. Чарльз Мур утверждает, что очистка пятна разорила бы любую страну, и проверять его гипотезу никто не собирается.

Учёные напоминают, что хотя люди не в силах убрать океанскую свалку, они могут предотвратить попадание туда новых порций пластика. Американский «Комитет по охране океана» ежегодно проводит «Международный день очистки берегов» — интернациональный субботник, в котором принимают участие до девяноста стран. За 25 лет проведения этой акции с пляжей убрали 65 592 401 кг мусора — и это впечатляющее достижение, но оно не поможет избавиться от отходов, которые уже оказались в океане.

20-летний изобретатель и новатор из Нидерландов Боян Слат считает, что все до единого кусочки пластика не удастся убрать никогда. Но ещё в школе он задумался о том, как очистить БТМП и можно ли превратить проблемы в возможности. Пятно постоянно перемещается вместе с течением — почему бы этим не воспользоваться? Можно было бы создать установку, которую водные потоки сами понесут, куда нужно.

Свои идеи Слат изложил на популярной конференции TEDx — и это никого не впечатлило. Он пытался привлечь спонсоров и связался с тремя сотнями компаний, но никто не проявил интереса, и проект зашёл в тупик. Спустя несколько месяцев после выступления Боян Слат начал получать по полторы тысячи писем в день от людей, которые хотели помочь — кто-то очень удачно поделился записью с конференции в интернете. Слат воспользовался моментом, основал компанию The Ocean Cleanup и собрал 80 000 долларов с помощью краудфандинга.

Так будет выглядеть мусоросборочная установка The Ocean Cleanup.

Теперь нужно было проверить, насколько идея состоятельна. Для этого сотня учёных пыталась ответить на пятьдесят вопросов об океанографии, инженерии, экологии, морском праве и финансах. Спустя год вышло расчётно-аналитическое обоснование на пятистах страницах с подробным описанием принципов работы очистного сооружения.

Установка, которую предлагают построить Слат и его команда, состоит из бонового заграждения, которое задерживает пластик, и платформы, куда он поступает. Барьер крепится ко дну таким образом, чтобы морские животные и планктон могли свободно проплыть под ним. Мусор задерживается у бона и перемещается к платформе, где собирается с помощью насосов (для мелких частиц) и конвейера (для средних). Затем из пластика откачивают воду и измельчают его в шредере. Мусор из платформы вывозят на танкере-продуктовозе. Покрыть расходы на проект Боян Слат предлагает с помощью переработки: из пластика можно получать нефть.

Платформа для сбора мусора.

Команда Ocean Cleanup учла, кажется, все возможные возражения. Тем, кто беспокоится о судьбе планктона, отвечают, что животные смогут проплыть под заграждением, а даже если погибнут, океан восполнит потерю за семь секунд. В ответ на вопрос «Как убрать отходы с больших глубин?» доказывают, что больше всего пластика — в первых трёх метрах под поверхностью. Чтобы убедиться, что барьер в реальной жизни будет собирать мусор так же хорошо, как на компьютерной симуляции, Ocean Cleanup построили опытный образец и опробовали его возле Азорских островов и у Моста Эразма в Роттердаме. Оба эксперимента прошли успешно.

В конце августа закончилась экспедиция к Большому тихоокеанскому мусорному пятну. Тридцать судов собирали образцы пластика, чтобы определить, сколько отходов предстоит убрать в 2020 году, на финальной стадии проекта. В 2016 Боян Слат сотоварищи впервые спустит очистительную установку в открытый океан недалеко от острова Цусима. Этот пилотный проект будет в 50 раз меньше того, что построят для тихоокеанского пятна — длина плавучего заграждения «всего» 2300 метров.

На конференциях Слат предупреждает: очистка БТМП — только часть решения проблемы. Для того чтобы действительно покончить с пластиком в океане, нужно перекрыть «мусорный поток». Без переработки отходов и субботников по уборке побережья не обойтись, даже если проект Ocean Cleanup окажется успешным. «Всё, что мы можем сделать, — говорит Чарльз Мур, — это остановить загрязнение и дать океану время выплюнуть отходы. Рано или поздно он сможет избавиться от этого мусора, если мы дадим ему шанс».

Отслеживание морского пластика из космоса

Ежегодно из рек и пляжей в океан попадает около 8 миллионов тонн пластика. Эти пластмассы переносятся океанскими течениями и разбиваются волнами и солнцем на мелкие микропластики. Большая часть его плавает в спокойном центре круговых океанских течений (называемых круговоротами ) в больших пятнах мусора. Большое тихоокеанское мусорное пятно, которое находится между Калифорнией и Гавайями, является хорошо известным мусорным пятном, потому что через него проходит много судов.

Ученые обычно измеряют количество пластика в мусорных пятнах, перетаскивая сети за лодками. Этот метод отбора проб географически разреженный и не дает исследователям представления о том, насколько сильно меняется концентрация пластика с течением времени.

Новый метод, разработанный исследователями из Мичиганского университета (UM), составляет карту концентрации микропластика в океане по всему миру с использованием спутниковых данных. Исследователи использовали данные восьми микроспутников, которые являются частью миссии NASA Cyclone Global Navigation Satellite System (CYGNSS). Спутники CYGNSS принимают сигналы, отраженные от океана от спутников глобальной системы позиционирования (GPS), для измерения шероховатости поверхности океана. Эти измерения шероховатости предоставляют ученым измерения скорости океанского ветра, которые используются для понимания и прогнозирования ураганов.

Когда в океане есть пластик или другой мусор, волны гасятся, создавая меньше шероховатостей, чем ожидалось. «В более чистых водах существует высокая степень соответствия между шероховатостью океана и скоростью ветра», — сказал профессор Крис Руф, главный исследователь миссии CYGNSS и один из авторов исследования. «Но когда вы направляетесь к Большому тихоокеанскому мусорному пятну, вы видите большее несоответствие между измерениями скорости ветра и шероховатостью поверхности». Руф и научный сотрудник UM Мэдлин Эванс сравнили измерения шероховатости CYGNSS с измерениями скорости океанского ветра NOAA, чтобы увидеть, где вода была менее шероховатой, чем ожидалось. Используя этот метод в сочетании с литературными данными о концентрации пластика, Руф и Эванс составили карту ежедневных концентраций микропластика в океане. Этот набор данных о микропластике был недавно опубликован в Распределенном активном архивном центре физической океанографии НАСА (PO.DAAC).

Изображение

Исследователи из Мичиганского университета использовали данные миссии NASA Cyclone Global Navigation Satellite System (CYGNSS) для составления карты ежедневной концентрации микропластика в океане. На картах показаны концентрации микропластика 29 июля 2017 года и 8 апреля 2018 года. Красными областями показаны места с высокой концентрацией микропластика.

Это первое исследование, в котором микропластик в океане картографируется на такой большой территории, а также впервые картируется концентрация микропластика с высоким временным разрешением, что позволяет выявить сезонные колебания концентрации микропластика. Например, в Большом тихоокеанском мусорном пятне концентрация микропластика выше летом и ниже зимой. Они наблюдали аналогичные сезонные изменения в мусорных пятнах и в других круговоротах из-за более сильного вертикального перемешивания, когда температура ниже. Руф и Эванс также сделали замедленную съемку всех основных рек мира и увидели большое количество микропластика, поступающего из Янцзы и Ганга.

Еще один инновационный способ обнаружения морского мусора и пластика в океане был недавно разработан Межведомственной группой НАСА по внедрению и передовым концепциям (IMPACT). Исследовательская группа использовала машинное обучение, инструменты с открытым исходным кодом и изображения от Planet Labs, чтобы найти мусор в океане. Они обучили модель, основанную на наземных наблюдениях, которая может автоматически обнаруживать и маркировать морской мусор по всему миру. Разработанный ими код с открытым исходным кодом (доступный на IMPACT GitHub) также можно использовать для обнаружения других явлений на Земле с помощью спутниковых изображений.

Ссылки

Бейтс, С. (2021). Ученые используют спутниковые данные НАСА для отслеживания микропластика в океане из космоса. Команда новостей науки о Земле НАСА. 28 июня 2021 г.

CYGNSS (2021). Извлечение данных о концентрации микропластика уровня 3 CYGNSS, версия 1.0. ПО.ДААК, Калифорния, США. doi: 10.5067/CYGNS-L3M10

CYGNSS (2018). Версия 2.1 записи научных данных CYGNSS уровня 2. ПО.ДААК, Калифорния, США. doi: 10.5067/CYGNS-L2X21

Evans, MC & Ruf, CS (2021). На пути к обнаружению и визуализации микропластика в океане с помощью космического радара. IEEE Transactions по геонаукам и дистанционному зондированию . doi:10.1109/TGRS.2021.3081691

Мои данные НАСА (2020). Модели циркуляции океана: карта-история мусорных пятен.

NASA IMPACT Неофициально (2021, 8 июня). Морской мусор: в поисках пластиковых игл.

Шах, А., Томас, Л. и Маски, М. (2021). Набор данных морского мусора для обнаружения объектов на снимках Planetscope, версия 1. 0, Radiant MLHub. doi:10.34911/rdnt.9r6ekg

Очистка Большого тихоокеанского мусорного пятна с помощью из космоса

Пластик — это материал, который используется практически во всем: в упаковке, потребительских товарах, игрушках, автомобилях и т. д.

Проблема в том, что огромное количество его попадает в океан. Он не подвергается биологическому разложению и содержит токсины — распадаясь на более мелкие частицы, животные потребляют пластик, а токсины затем перемещаются вверх по пищевой цепочке, в конечном итоге к нам, людям. Но более крупный пластиковый мусор также представляет опасный риск — часто заманивая животных в ловушку, когда они плывут по воде, и во многих случаях приводя к смерти. Исследования показали, что около 700 видов встречались с морскими отбросами, а 92% этих взаимодействий связаны с пластиком. 17% видов, пострадавших от пластика, занесены в Красный список исчезающих видов Международного союза охраны природы (МСОП).

тонны этого пластика скопились в пяти зонах аккумуляции океана, также называемых круговоротами, где сходящиеся потоки создают вихри устойчивого пластика. Эти пятна существуют на тысячи миль, собирая мусор. Наиболее заметным из них является Большое тихоокеанское мусорное пятно между Гавайями и Сан-Франциско в северной части Тихого океана.

Это глобальная проблема огромных масштабов. Настолько, что в последнем эпизоде ​​«Голубой планеты II» Дэвид Аттенборо произнес душераздирающую речь о влиянии пластика на морскую жизнь. Он завершил свою речь словами: «Будущее всего живого теперь зависит от нас».

Так и есть.

Большие проблемы требуют больших решений.

Голландский предприниматель Боян Слат основал The Ocean Cleanup в 2013 году. Сегодня Боян имеет команду из более чем 80 человек, разрабатывающих передовые технологии, чтобы избавить мировые океаны от пластика. И сейчас мы работаем с Maxar, чтобы использовать его спутниковые снимки высокого разрешения, чтобы помочь отслеживать и улучшать усилия The Ocean Cleanup из космоса.

Графика предоставлена ​​The Ocean Cleanup.

Сбор пластика в океане с помощью судов и сетей будет дорогостоящим, трудоемким и нанесет ущерб окружающей среде. Вот почему The Ocean Cleanup разрабатывает технологию пассивной очистки, которая перемещается вместе с течением — так же, как и сам пластик — для его сбора (система показана на графике выше). Система состоит из поплавка длиной 600 метров, который находится на поверхности воды, и прикрепленной под ним сужающейся юбки глубиной 3 метра. Поплавок обеспечивает плавучесть системы и предотвращает перетекание пластика через нее, а юбка предотвращает попадание мусора под нее и позволяет животным уплыть. По мере движения системы в воде пластик продолжает собираться в пределах U-образной системы.

Систему Ocean Cleanup буксируют из залива Сан-Франциско 8 сентября 2018 года, снимок сделан спутником Maxar WorldView-3.

Компания Ocean Cleanup запустила бета-систему System 001 из Сан-Франциско в сентябре 2018 года (на изображении выше показана система, уходящая под мост Золотые Ворота). Во время развертывания были подтверждены многие ключевые особенности технологии, такие как U-образная конфигурация системы, ее способность ориентироваться по ветру и следовать за волнами, накопление пластика и электроника системы для обеспечения безопасности навигации, мониторинга состояния и спутниковой связи. . Также было замечено, что пластик не задерживается в системе; пока проверялись корректировки для решения этой проблемы, в системе произошел структурный сбой, из-за которого системе и экипажу пришлось вернуться на берег. Используя информацию, полученную от Системы 001, был проведен анализ основных причин, и были реализованы обновления дизайна в пересмотренной версии технологии, получившей название Система 001/B.

После всего лишь четырех месяцев проектирования, закупок и сборки компания Ocean Cleanup вернулась на Большое тихоокеанское мусорное пятно с Системой 001/B, с помощью которой они сейчас тестируют модификации, решающие две проблемы, с которыми столкнулась Система 001. Цель состоит в том, чтобы проверить технологию с помощью этой системы, но если это не будет достигнуто, команда извлечет уроки из этой системы и адаптирует технологию.

Поскольку Ocean Cleanup разрабатывает свою технологию в виде быстрых итерационных циклов, это естественный прогресс на пути к созданию правильного дизайна. Система 001/B меньше по размеру и имеет модульную структуру, поэтому многие обновления можно выполнять удаленно, что ускоряет итерации и помогает команде быстрее учиться.

Изображение WorldView-3 системы 001 The Ocean Cleanup в Тихом океане.

В настоящее время Система 001/B работает примерно в 1250 морских милях от западного побережья США. Во время ее развертывания за системой наблюдают морские группы на ближайшем судне, но важно проанализировать систему с нескольких точек зрения.

Вот где в игру вступает группировка спутников Maxar с высоким разрешением.

Maxar делает снимки системы почти еженедельно. Команда Ocean Cleanup использует эти изображения для мониторинга аспектов производительности системы и внесения необходимых корректировок. С помощью этих изображений мы можем отслеживать направление движения системы, сколько в ней скопилось мусора и, когда это применимо, определить оптимальное время отправки судна для извлечения мусора из системы.

Вторая основная цель этого подтверждения концепции — оценить способность коротковолнового инфракрасного (SWIR) датчика Maxar WorldView-3 обнаруживать скопление пластика в системе.