Новые измерения увеличили количество частиц пластика во льдах Арктики в тысячу раз
В одном кубометре арктического льда может содержаться до нескольких миллионов микрочастиц пластика, выяснили немецкие ученые. Это примерно в тысячу раз больше, чем по результатам прежних измерений, проведенных в 2014 году. Таким образом, лед в Северном Ледовитом океане может выступать в качестве временного «хранилища» для пластиковых микрочастиц, и в процессе таяния он станет заметным источником пластика в океанской воде, пишут исследователи в Nature Communications.
Сейчас в мире производится примерно 300 миллионов тонн пластика в год, при этом большая часть пластиковых отходов не перерабатывается, а выбрасывается. Значительное количество пластикового мусора накапливается и мировом океане: например, по последним оценкам, в одном из крупнейших мусорных пятен в Тихом океане содержится от 5 до 20 тысяч тонн пластика. Пластиковый мусор уже заметно влияет на океанских животных, например, загрязняя и обесцвечивая коралловые рифы в Тихом океане или встраиваясь в пищевые цепи морских экосистем.
Немецкие ученые из Института полярных и морских исследований имени Альфреда Вегенера под руководством Илки Пеекен (Ilka Peeken)
показали, что значительная часть микрочастиц пластика (размером меньше 5 миллиметров) накапливается и арктическом льду. Для этого с помощью Фурье-спектроскопии в инфракрасной области ученые проанализировали состав ледяных кернов, взятых в нескольких точках Северного Ледовитого океана с 2005 по 2015 год. По словам авторов исследования, в результате исследования им впервые удалось провести детальное картирование концентрации пластиковых микрочастиц в Арктике.
Оказалось, что для разных участков океана концентрация пластиковых микрочастиц составляет от 1 до 12 миллионов штук на кубический метр — это примерно на три порядка больше показателей, которые были получены в предыдущем подобном исследовании, опубликованном в 2014 году. Подавляющая часть частиц имела размер меньше 50 микрометров, а две трети частиц были меньше 11 микрометров. Максимальная концентрация микропластика была зафиксирована в образцах льда из пролива Фрама.
Всего в образцах было обнаружено 17 различных видов микропластика. Больше всего было найдено микрочастиц масляного лака (это полиакрилат и полиуретан), полиэтилена, этиленвинилацетата и ацетилцеллюлозы. При этом химический состав микрочастиц пластика отличался как между образцами льда, собранными в различных областях океана, так и в различных горизонтальных слоях льда, которые были закристаллизованы в разное время.
По словам ученых, содержание микропластика во льду примерно соответствует его содержанию в морской воде, из которой этот лед образовался, поэтому с помощью полученных данных удалось оценить примерные маршруты дрейфа пластикового мусора в Арктике. Ученые показали, что в Северном Ледовитом океане есть два основных источника микрочастиц пластика: море Лаптевых в Американо-азиатском бассейне и котловина Макарова — в Евразийском. Перенос пластика внутри океана происходит, в основном за счет трансарктического течения, одного из основных течений Северного Ледовитого океана.
Ученые отмечают, что лед может быть для микропластика временным «хранилищем», поэтому в результате таяния — как сезонного, так и в результате глобальных климатических изменений — он становится одним из заметных источников пластика в океане. Например, с 2011 по 2016 год по данным расчетов из тающего льда в океан попадало в среднем около 0,7 секстиллиона (это 1021) микрочастиц в год.
Пути в океане пластика — и микрочастиц, и крупного мусора — определяются в первую очередь структурой поверхностных течений, которые не только приводят к формированию крупных мусорных пятен на поверхности океана, но и относят пластик даже на те участки суши, где человек вообще никогда не жил. Чтобы описать механизмам переноса в океане мусора и других пассивно плавающих объектов (например, колоний различных биоорганизмов), ученым нередко приходится прибегать в том числе к помощи довольно сложных физических моделей, основанные на гидродинамических подходах или кинетической теории газов.
Александр Дубов
Жара не только нарушает условия труда, но и наносит ущерб здоровью работников
Одна жаркая неделя может затруднить доступ к пище для 1,88 процента домохозяйств в стране, причем наибольшему риску подвергаются жители бедных стран, в которых и без того слаба защита прав работников. В Индии, например, по причине вынужденных недельных простоев в работе могут столкнуться с дефицитом еды восемь миллионов человек. Такие выводы содержит исследование, опубликованное в журнале Nature Human Behaviour. Влияние глобального потепления на продовольственную безопасность обычно рассматривают в контексте изменений окружающей среды: рост температуры приводит к снижению урожайности, деградации почв, засухам и следующим за ними голоду. В том или ином виде с этим сталкивается около двух миллиардов человек на планете. Однако угрозу продовольственной безопасности может нести и прямое влияние на здоровье и благополучие людей. В жаркие дни снижается производительность труда, а иногда работать становится и вовсе невозможно из-за опасности. Это влияет на способность семей получать доход и обеспечивать себя пищей, но количественные оценки такого воздействия практически отсутствуют. Кэролайн Крюгер (Carolin Kroeger) из Оксфордского университета исследовала, как жара влияет на краткосрочные угрозы продовольственной безопасности на уровне домохозяйств. Она использовала данные о доходе, возрасте, поле людей в домохозяйствах 150 стран и их беспокойстве по поводу пищи. Они были получены с помощью телефонных интервью с 2014 по 2017 годы. Данные о погодных условиях были взяты из базы ERA5-HEAT. Регрессионный анализ показал, что чем больше жарких дней выпадает на неделю, тем уязвимее становится домохозяйство в плане обеспеченности пищей. Например, три жарких дня в неделю приводят к снижению продовольственной безопасности на 0,78 процента (p = 0,004), а полностью жаркая неделя — уже на 1,88 процента (p < 0,001). На уровне страны жаркая неделя снижает безопасность на 0,54 процента (p < 0,001). В стране с населением как в Индии жаркая неделя может затруднить доступ к еде для восьми миллионов человек. Вклад различных факторов в снижение продовольственной безопасности автор исследования ранжировала с помощью анализа медиации. Она пришла к выводу, что главную роль играет сложность в получении дохода (63,35 процента), затем следуют рейтинг местного рынка труда (16,26 процента) и индивидуальные проблемы со здоровьем (12,14 процента). Наиболее опасной жара оказалась для продовольственной безопасности населения стран с низким уровнем ВНП на душу населения, где у людей слабая социальная и страховая защита, а также низкий контроль за соблюдением трудовых и строительных норм. Ранее в шестом докладе МГЭИК было спрогнозировано усиление угрозы продовольственной безопасности во всем мире из-за засух и уменьшения площади пастбищ. Причем с голодом на фоне глобального потепления сталкиваются не только люди — по этой же причине сократилась численность трубкозубов в Африке, а широконосые лемуры на острове Мадагаскар уже оказались на грани вымирания.