Каждый младенец, пьющий детскую смесь из полипропиленовой бутылки, проглатывает в среднем 1,58 миллиона частиц микропластика в сутки. Этот показатель отличается по регионам: в африканских странах он составляет 14,6 тысячи частиц, а в наиболее развитых странах мира достигает 4,55 миллиона. Наибольший вклад в эмиссию микропластика в детские смеси вносит корпус бутылки, а полипропиленовые аксессуары выделяют его на порядки меньше. Статья опубликована в журнале Nature Food.
Многие исследования пластикового загрязнения затрагивают морские экосистемы, однако глобальный перенос уже привел к широкому распространению микропластика и в биомах суши, в том числе он поступает и в организм человека. Например, средний житель США со стулом ежегодно избавляется от 74 до 211 тысяч частиц микропластика. 62,8 процента таких частиц относится к полипропилену, но пути попадания этого полимера в организм еще окончательно не установлены. Полипропилен считается безопасным для здоровья видом пластика и активно используется для производства упаковки пищевых продуктов, в том числе бутылок для детской смеси. Такие бутылки люди подвергают воздействию высоких температур при стерилизации и встряхивании, что несет потенциальный риск для активного выделения частиц микропластика.
Ученые под руководством Дунжу Ли (Dunzhu Li) из Тринити-колледжа в Дублине изучили поступление частиц полипролена из бутылок в детские смеси. В начале исследования они собрали данные о продажах таких бутылок в 48 регионах мира, охватывающих 77,6 процента населения планеты.
Далее они объединили эти данные с результатами модельного эксперимента по эксплуатации полипропиленовых бутылок. Ход эксперимента соответствовал рекомендациям ВОЗ по подготовке детских смесей и включал стерилизацию и встряхивание бутылок. Далее вода из них пропускалась через покрытый золотом фильтр с диаметром пор 0,8 микрометра, чтобы собрать частицы полипропилена.
Авторы исследования пришли к выводу, что полипропилен присутствует хотя бы в одном компоненте — корпусе или аксессуаре — в 82,5 процентов бутылок для детского питания в мире. При этом полимер оказался активным источником частиц микропластика: бутылки, и корпус и аксессуары которых были изготовлены из полипропилена, выпускали от 1310000±130000 до 16200000±1300000 частиц микропластика на литр жидкости. Наибольший вклад в такую эмиссию вносил материал корпуса, если же корпус был выполнен из стекла, а аксессуары — из полипропилена, то количество выделившихся частиц было на порядки меньше и составляло от 69700±9800 до 267000±15000 частиц на литр. На количество частиц повлияло также экспериментальное повышение температуры нагрева бутылочек: так, при температуре 25 градусов Цельсия из них в воду выделялось 0,6 миллиона частиц, а при температуре 95 градусов Цельсия — уже 55 миллионов (как правило, смесь для кормления не нагревают выше 70 градусов Цельсия).
Оказалось, что в среднем каждый младенец, которого кормят из полипропиленовой бутылки, в сутки заглатывает 1,58 миллиона частиц микропластика. В зависимости от региона эта цифра колеблется от 14600 до 455000 частиц — в развитых странах поступление в организм выше.
Ученые отметили, что посчитанное ими количество микропластика, попадающего в организм ребенка, занижено. Диаметр пор фильтра (0,8 микрометра) был крупнее частиц нанопластика, и он в исследовании не учитывался. Также известно, что некоторые люди используют для приготовления смеси воду из пластиковых электрочайников (и не всегда меняют ее при очередном включении), в которой содержатся частицы микропластика. При этом в Евросоюзе и в Великобритании соответственно 60 и 91 процент чайников имеют полипропиленовый корпус. Кроме того, часть родителей (в США это около 20 процентов) греют бутылки со смесью в микроволновке. Неравномерный нагрев, характерный для такого способа, приводит к появлению внутри бутылки перегретых участков, на которых эмиссия микропластика еще более интенсивна. Авторы исследования отметили, что вопрос безопасности использования пластика для кормления требует внимания и нуждается в дальнейшем исследовании.
В последние годы ученые уделяют все больше внимания пластиковому загрязнению окружающей среды: так, они уже обнаружили частицы микропластика в кишечнике антарктических беспозвоночных, подтвердили его миграцию в пресноводных экосистемах и посчитали его глобальные поступления в океан со стиркой синтетики.
Марина Попова
Виной всему масштабное и преждевременное таяние морского льда
Четыре из пяти колоний императорских пингвинов в центральной и восточной части моря Беллинсгаузена не смогли вывести птенцов в 2022 году. Виной всему масштабное таяние льда, которое началось до того, как молодые особи успели опериться. В результате несколько тысяч птенцов пингвинов, скорее всего, утонули, а их родители покинули колонии. Как отмечается в статье для журнала Communications Earth & Environment, ученые впервые сталкиваются с провалом размножения у императорских пингвинов в пределах целого региона. Однако в будущем из-за антропогенных изменений климата такое будет происходить все чаще, что ставит будущее вида под угрозу. Императорские пингвины (Aptenodytes forsteri) выводят потомство в колониях, расположенных на морском льду вокруг Антарктиды. Они прибывают к местам размножения с конца марта по апрель, а в мае-июне откладывают яйца, из которых спустя два месяца вылупляются птенцы. Пингвинята растут медленно и оперяются только в декабре-январе. Таким образом, чтобы успешно вырастить птенцов, императорским пингвинам необходим стабильный ледовый покров с апреля по январь. Однако, по прогнозам ученых, из-за антропогенных изменений климата площадь льдов вокруг Антарктиды к концу века сильно сократится. В результате более девяноста процентов колоний императорских пингвинов лишатся подходящих мест для размножения, перестанут поддерживать свою численность и исчезнут. Команда орнитологов под руководством Питера Фретуэлла (Peter T. Fretwell) из Британской антарктической службы обнаружила, что по крайней мере в одном регионе Антарктиды императорские пингвины уже в наши дни испытывают серьезные проблемы из-за потери морского льда. Речь о море Беллинсгаузена, которое лежит к западу от Антарктического полуострова. В его центральной и восточной части расположены пять колоний императорских пингвинов, самая большая из которых насчитывает около 3500 пар, а самая маленькая — около 630 пар. Все они были открыты в течение последних 14 лет благодаря изучению спутниковых снимков — и лишь одну из них посещали ученые. В конце 2022 года, когда площадь ледового покрова вокруг Антарктиды находилась на рекордно низком уровне, некоторые части моря Беллинсгаузена начали оттаивать неожиданно рано и уже к ноябрю полностью очистились ото льда. Чтобы понять, как это сказалось на птенцах пингвинов, которые в это время года как раз переходят к самостоятельной жизни, Фретуэлл и его соавторы обратились к спутниковым снимкам всех пяти местных колоний. Исследователи искали на них коричневые пятна, соответствующие пингвиньему помету — по их площади можно судить о численности и успехе размножения колонии. В результате выяснилось, что из-за раннего исчезновения морского льда императорским пингвинам из большинства колоний в море Беллинсгаузена не удалось вывести потомство в 2022 году. Вероятно, птенцы в этих колониях не успели обзавестись водонепроницаемым оперением до того, как лед растаял, в результате чего утонули или умерли от переохлаждения, а их родители просто покинули колонии. Авторы оценивают потери в несколько тысяч молодых особей. В частности, вокруг колонии у острова Смайли, состоящей из примерно 3500 пар, припай разрушился на две недели раньше срока. Из-за этого часть местных пингвинов перебрались на большой айсберг, однако удалось ли выжить кому-то из птенцов, неизвестно. Колонию в заливе Верди осенью прибыло меньше особей, чем обычно — и даже они покинули ее после разрушения морского льда в конце октября — начале ноября. Колония Пфрогнер-Поинт, которая находилась на шельфовом леднике, также исчезла в начале ноября. А месяцем позже похожая судьба постигла колонию Брайант-Кост — после таяния многолетнего припая, на котором она располагалась. Исключение составила лишь небольшая колония у острова Ротшильда. Вокруг него ледовый припай начал разрушаться лишь в конце декабря, благодаря чему около 800 птенцов успели подрасти и опериться (эта цифра была получена во время облета колонии на вертолетах круизного лайнера). Судя по всему, таяние льда около острова Ротшильда замедлилось благодаря особенностям ландшафта и наличию айсбергов вокруг него. Фретуэлл и его соавторы отмечают, что отдельные колонии императорских пингвинов время от времени терпят неудачи, когда морской лед рушится под воздействием сильных штормов. Однако исследователи этого вида никогда не сталкивались с полным провалом размножения у большинства колоний в целом регионе. Более того, до сих пор в море Беллинсгаузена был известен всего один пример, когда колония не смогла вывести ни одного птенца за сезон. В теории императорские пингвины после неудачного года могли бы переместить колонию туда, где ледовые условия более надежны. Однако в море Беллинсгаузена таких мест почти нет. Экстремально низкая площадь антарктического льда в 2022-2023 годах не обязательно напрямую связана с антропогенными изменениями климата (поскольку она сильно колеблется от года к году). Возможно, эта аномалия лучше объясняется тремя подряд годами Ла-Ниньи. Тем не менее, по прогнозам климатологов, по мере того, как планета нагревается, площадь льда вокруг Антарктиды будет сокращаться. А значит, императорские пингвины все чаще будут испытывать серьезные проблемы с размножением, что поставит существование этого вида под угрозу. Магеллановы пингвины (Spheniscus magellanicus), которые обитают на побережьях Южной Америки, тоже страдают от антропогенных изменений климата. Однако для них проблемой стало не отсутствие льда (его в местах их обитания никогда не бывает), а участившиеся волны жары, которые убивают взрослых особей в период размножения. По расчетам зоологов, из-за все более жаркой погоды крупнейшая колония магеллановых пингвинов, расположенная на атлантическом побережье Аргентины, исчезнет в течение ближайших пятидесяти лет.