Пластиковые бутылки в Британии оказались экологичнее стеклянных
Для всех возможных напитков тары из первичного стекла оказываются вреднее пластика с точки зрения влияния на окружающую среду. К такому выводу пришли ученые, проанализировавшие жизненный цикл упаковок напитков в Великобритании. Также они установили, что лучшая с точки зрения влияния на окружающую среду упаковка для газированных напитков — это банки из переработанного алюминия. Наиболее оптимальными же вариантами для фруктовых соков и молока стали коробки Tetra Pak и коробки из картона соответственно. Результаты их исследования опубликованы в журнале Detritus.
У пластика как упаковки для жидкостей есть много недостатков. Его первичное производство сопряжено с ростом образования твердых бытовых отходов, разрушением озонового слоя и выбросами углеводородов в атмосферу. Вторичная же переработка пластика приводит к укорачиванию полимерных цепей и получению продукта более низкого качества.
Один из методов, позволяющих проанализировать воздействие материала упаковки на окружающую среду, — это оценка жизненного цикла (life cycle assessment, LCA), которую проводят в соответствии с международными стандартами ISO 14044 и ISO 14040. Ряд исследований на основе этого метода указывает на преимущество стеклянных бутылок перед пластиковыми. Сравнение же с алюминиевыми банками привело к противоречивым результатам: из-за большего использования ископаемого топлива (при производстве алюминия, как правило, используют гидроэлектроэнергию) пластиковые бутылки им уступают, но в то же время выбросы парниковых газов при их производстве оказались ниже.
Элис Брок (Alice Brock) и Йен Уильямс (Ian Williams) из Университета Саутгемптона провели оценку жизненного цикла различных материалов упаковок для газированных напитков, неохлажденных фруктовых соков и свежего молока в Великобритании. В исследовании они использовали 11 критериев влияния материала на окружающую среду: потенциал окисления под действием напитков, влияние на климат, истощение абиотических ресурсов, эвтрофикация, токсичность для пресноводных экосистем, токсичность для человека, разрушение озонового слоя, способность к фотохимическому окислению оксидами азота, токсичность для экосистем суши и токсичность для морских экосистем.
В качестве функциональной единицы авторы исследования использовали объем содержащегося напитка, а не вес его упаковки. Они объяснили такой подход тем, что производство одного килограмма ПЭТ оказывает большее влияние на окружающую среду, чем производство одного килограмма стекла, но в него также можно упаковать больший объем напитков. Данные для оценки жизненного цикла были взяты из Объединенного исследовательского центра Европейской Комиссии (JRC) и ряда уже опубликованных LCA и не учитывали транспортировку материалов.
Для всех категорий напитков наиболее сильным воздействие на окружающую среду было у стеклянной тары. Лучшей упаковкой для газированных напитков оказались банки из переработанного алюминия, для фруктовых соков — коробки Tetra Pak, для молока — картонные коробки. Пластик во всех категориях оказывал максимальное воздействие по двум критериям из 11 («истощение озонового слоя» и «истощение абиотических ресурсов»), но стекло (в том числе вторичное) влияло на окружающую среду сильнее по большему числу критериев.
Авторы объяснили полученные результаты особенностями первичного производства стекла: окружающей среде вредит извлечение композитных материалов, их плавление при высоких температурах и значительные выбросы парниковых газов из расплавов. Они также отметили колоссальную разницу между первичным алюминием, бокситы для производства которого добываются в Австралии и транспортируются в Великобританию, и вторичным, производство которого лишено этого этапа и наносит меньший ущерб окружающей среде. Указали ученые и на ограничения метода, который не позволяет включать в одну оценку жизненного цикла разные способы первичного производства.
От редактора
Результаты проведенного исследования заслуживают внимания, но по-настоящему релевантны они только для одной страны — Великобритании. LCA для материалов будет отличаться в каждой стране в зависимости от транспортировки, импорта и мощностей по переработке различных типов отходов.
В этом году ученые достигли значительных успехов в переработке ПЭТ (полиэтилентерефталат): французские химики синтезировали усовершенствованную гидролазу, которая расщепляет до 90 процентов пластика на мономеры за 10 часов, а американские биологи исследовали и описали белок МГЭТазу, который также способен существенно ускорить процесс переработки бутылочного пластика.
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.