Są wszędzie. Od wykładziny pod naszymi stopami, przez soczewki kontaktowe w naszych oczach, po samoloty nad naszymi głowami. Tworzywa sztuczne, chociaż sztuczne, stały się dla nas zupełnie naturalne, a piętrzące się wokół plastikowe śmiecie to po prostu kolejny element krajobrazu. Ale niechciany plastik gromadzi się nie tylko w miejscach, przez które dzień w dzień przewijają się tysiące ludzi. Przybywa go nawet z dala od większych skupisk ludzkich, gdzie bezpośredni wpływ człowieka ograniczony jest do minimum. Dlatego, jeśli spacerując po zaśmieconych europejskich plażach, pocieszacie się czasem myślą o dalekiej północy – ostatnim bastionie dzikiej przyrody, gdzie wybrzeża nie wyglądają jeszcze jak wysypiska – mamy dla Was przykrą wiadomość. Arktyka też tonie w plastiku.
Wbrew pozorom, Arktyka zmaga się z podobnym poziomem zanieczyszczenia plastikiem, co znacznie bardziej zaludnione i zurbanizowane obszary, położone na niższych szerokościach geograficznych.
© Barbara Jóźwiak, Fundacja forScience
Statystyki są alarmujące. Branża chemiczna, która zajmuje się między innymi produkcją tworzyw sztucznych, rozwija się w takim tempie, że stanowi obecnie drugą największą gałąź przemysłu wytwórczego na świecie. W latach 2000–2015 sama tylko produkcja plastiku wzrosła o prawie 80% i nic nie wskazuje na to, aby tempo wzrostu miało się zmniejszyć. Wzrost produkcji oznacza natomiast wzrost ilości plastikowych odpadów, a to z kolei niechybnie przełoży się na ilość plastiku trafiającego do mórz i oceanów. Według raportu opublikowanego jesienią przez United Nations Environment Programme (UNEP), już teraz każdego roku trafia go tam przynajmniej 9 milionów ton i wiele wskazuje na to, że liczba ta potroi się przed upływem najbliższych dwóch dekad. Co gorsza, jest to najostrożniejsza z podanych w raporcie kalkulacji. Mniej optymistyczny scenariusz zakłada, że ilość plastiku trafiającego rok rocznie do mórz i oceanów do 2030 roku przekroczy 53 miliony ton!
Warto jednak pamiętać, że pod hasłem „plastik” nie kryje się jeden konkretny materiał, a niezwykle bogate menu chemicznych koktajli. Różne rodzaje tworzyw sztucznych zawierają już w sumie ponad 10 000 związków (odpowiedzialnych za konkretne właściwości danego tworzywa), z których większość nie występuje w naturze, a nowe produkowane są w tempie, które wielokrotnie przewyższa zdolność oceny i monitorowania ich wpływu na środowisko. Naukowcy rozkładają ręce, a producenci, zasłaniając się brakiem jednoznacznych dowodów na to, że robią coś nie tak, prześcigają się w pomysłach na coraz to nowe chemikalia o coraz to nowych zastosowaniach. W rezultacie, w rozważaniach dotyczących zanieczyszczenia plastikiem, składu chemicznego właściwie nie bierze się pod uwagę, a poszczególne fragmenty plastiku grupuje się przeważnie według rozmiaru. I tak, w plastikowym bałaganie naukowcy wyszczególniają megaplastik, makroplastik, mezoplastik, mikroplastik i nanoplastik. Wciąż brak jednak konsensusu co do wymiarów odpowiadających poszczególnym kategoriom, dlatego najczęściej stosuje się uproszczony podział, w którym funkcjonują tylko dwie – makro- i mikroplastik.
Mniejsze i większe przykłady makroplastiku zebrane na plażach Svalbardu w ramach projektu Sørkapp Marine Litter Cleanup, realizowanego w latach 2019–2021 przez Fundację forScience.
© Barbara Jóźwiak, Fundacja forScience
Makroplastik, czyli pospolite plastikowe śmiecie i ich fragmenty, w większości z nas już dawno nie budzi emocji. Nie zaprząta też zbyt często głów naukowcom. W końcu makrośmieć jaki jest, każdy widzi. Co innego mikroplastik. Ten ekscytuje, budzi kontrowersje, trafia na pierwsze strony gazet. Czym więc jest, skąd się bierze i czemu zawdzięcza status środowiskowego celebryty?
Według National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA), mikroplastik to drobiny plastiku, których wymiary nie przekraczają 5 mm. Czyli takie, powiedzmy, ziarenka soczewicy. Według ekspertów, w połowie minionej dekady w morzach i oceanach było ich nawet 51 trylionów, czyli z grubsza 500 razy tyle, co gwiazd w naszej galaktyce!
Mikroplastik dzieli się na pierwotny i wtórny. Ten pierwszy celowo produkowany jest w rozmiarze mikro. Są to przede wszystkim tak zwane nurdle, czyli syntetyczny granulat, z którego wytwarza się plastikowe przedmioty. Do pierwotnego mikroplastiku zalicza się też zazwyczaj mikrowłókna uwalniane ze sztucznych tkanin podczas codziennego użytkowania i prania oraz syntetyczny pył powstający, między innymi, w wyniku ścierania się opon samochodowych. Mikroplastik wtórny natomiast powstaje w efekcie postępującej degradacji i fragmentacji wspomnianych już pospolitych śmieci. Innymi słowy, podczas gdy pierwotny mikroplastik trafia do środowiska na skutek bezpośredniej działalności człowieka, mikroplastik wtórny to zalegający gdzie popadnie makroplastik rozdrobniony w wyniku długotrwałego oddziaływania czynników atmosferycznych i naturalnych procesów zachodzących w środowisku.
Panujące w Arktyce warunki sprawiają, że zalegający na wybrzeżach plastik szybko staje się kruchy, w związku z czym proces rozpadu zabiera tam mniej czasu.
© Barbara Jóźwiak, Fundacja forScience
Proces rozpadu tworzyw sztucznych nie kończy się jednak na skali mikro. Stąd w naukowych rozważaniach pojawia się pojęcie nanoplastiku, czyli drobinek, dla których odpowiednią jednostką jest dopiero milionowa część milimetra! I choć mogłoby się wydawać, że tak dalece posunięta degradacja to nic innego jak korzystne dla środowiska „zniknięcie”, trzeba pamiętać, że degradacja tworzyw sztucznych to nie ten sam proces, który czeka powalone wichurą drzewo, niedojedzoną marchewkę, czy – w ostatecznym rozrachunku – nas. Tworzywa sztuczne bowiem nie ulegają pełnemu rozkładowi na proste związki organiczne (biodegradacji), a jedynie rozpadowi na coraz to mniejsze kawałki, które bez względu na swoją wielkość, czy raczej małość, wciąż pozostają plastikiem i wraz z szerokim repertuarem chemicznych dodatków gromadzą się w środowisku. Zgodnie z surowymi zasadami obiektywności naukowej, obecny stan wiedzy (choć zdecydowanie niepokoi) nie pozwala jednoznacznie stwierdzić, że rosnące zanieczyszczenie mikroplastikiem odbije się nam czkawką. Nie daje też jednak pewności, że artykułowane w mediach obawy są bezpodstawne.
Wróćmy jednak do Arktyki i dużych śmieci, bo czymże jest mikroplastik dla makrozwierząt, z którymi najczęściej kojarzone są północne rejony polarne? Im, na pierwszy rzut oka przynajmniej, znacznie bardziej doskwiera makroplastik, taki jak zagubiony i porzucony sprzęt rybacki. Dryfujące w oceanie syntetyczne sieci to poważne ryzyko dla ryb i ssaków morskich, takich jak foki czy walenie, a wyrzucone na brzeg – stanowią zagrożenie dla ssaków lądowych (głównie reniferów) i ptaków. Poza tym plastikowe odpady mogą służyć jako tratwy dla obcych, potencjalnie inwazyjnych gatunków, których pojawienie się w Arktyce mogłoby istotnie zaburzyć delikatną miejscową równowagę. Plastik jest też siedliskiem i nośnikiem bakterii, patogenów i toksycznych związków organicznych, które powoli uwalniane są do środowiska. Jakby tego było mało, poniewierane przez arktyczne sztormy śmiecie rozpadają się stopniowo na kawałki i pokrywają tak zwanym biofilmem (czyli śluzowatym osadem), w rezultacie czego – zwłaszcza z punktu widzenia miejscowych ptaków – stają się łudząco podobne do pożywienia. O pomyłkę nie trudno, a połknięte fragmenty plastiku są niemożliwe do strawienia i ciężkie do wydalenia. Śmiecie wyrzucone na plaże podlegają dalszej degradacji i fragmentacji, zamieniając się w plastikowe konfetti, które z czasem zupełnie znika z oczu, uwięzione w glebie bądź zmyte z powrotem do oceanu. I choć w taki plastik nie sposób się już zaplątać, niesie on ze sobą szerokie spektrum nowych problemów. Są na przykład dowody na to, że zawartość mikroplastiku w glebie zmienia jej właściwości fizyczne, co może między innymi przyspieszać erozję. W wodzie natomiast mikroplastik staje się elementem diety coraz to mniejszych organizmów, takich jak plankton, który stanowi podstawowe pożywienie dla setek innych gatunków. Uwalniane z mikroplastiku szkodliwe związki odkładają się w tkankach (zwłaszcza tkance tłuszczowej, której arktycznym organizmom nie brakuje) i organach, a ich stężenie wzrasta z każdym kolejnym oczkiem łańcucha pokarmowego. Toksyny pochodzące z plastiku zaburzają gospodarkę hormonalną, a tym samym wiele istotnych funkcji organizmu, w tym wzrost, metabolizm i reprodukcję. Sami widzicie więc, że z perspektywy makrozwierząt i całego arktycznego ekosystemu, mikroplastik to wbrew pozorom megaproblem. A będzie jeszcze gorzej.
Typowemu reniferowi dużo łatwiej zaplątać się w sieć, niż się z niej wyplątać, zwłaszcza jeśli wziąć pod uwagę jej wytrzymałość. W rezultacie, pechowcy pozostają na plażach, kompletnie unieruchomieni, gdzie umierają z głodu albo stają się łatwym łupem dla drapieżników.
© Barbara Jóźwiak, Fundacja forScience
Kaczenica osiadła to skorupiak, który często podróżuje po świecie przyczepiony do plastikowych śmieci. Chociaż normalnie występuje w tropikach, naukowcy z Instytutu Oceanologii Polskiej Akademii Nauk natknęli się na niego na Svalbardzie.
© Barbara Jóźwiak
Ze względu na sposób żerowania, fulmary nagminnie połykają cząstki plastiku. Prowadzone na Svalbardzie badania sugerują, że około 95% populacji tych ptaków ma w żołądkach fragmenty plastikowych śmieci.
© Barbara Jóźwiak
Nawet gdyby, czysto teoretycznie, ilość plastikowych odpadów zalegających w środowisku morskim i nadmorskim nie wzrosła już nawet o kilogram, przewiduje się, że koncentracja mikroplastiku w oceanach wzrośnie dwukrotnie jeszcze w tej połowie XXI wieku. Wszystko ze względu na zalegający w środowisku makroplastik, do którego nikt się nie przyznaje, i który – jak już wspominaliśmy – mało kogo interesuje. A szkoda, bo jeśli chcemy redukować zanieczyszczenie mikroplastikiem, a nie tylko je badać, powinniśmy skupić się właśnie na makroplastiku i usunąć go ze środowiska zanim nieuniknione procesy degradacji i fragmentacji zamienią go w nieusuwalny mikroplastik.
Chociaż problem zanieczyszczenia środowiska szeroko pojętymi substancjami chemicznymi (w tym makro- i mikroplastikiem) kryje wciąż wiele naukowych tajemnic, jedno wiadomo już na pewno. Przegięliśmy. Opublikowany niedawno artykuł “Outside the Safe Operating Space of the Planetary Boundary for Novel Entities” nie pozostawia w tym temacie żadnych wątpliwości. Chemiczne zanieczyszczenie środowiska zagraża integralności ekosystemów Ziemi w podobnym stopniu co zmiany klimatu i utrata bioróżnorodności. I choć każdą z tych kwestii przedstawia się zazwyczaj osobno, w rzeczywistości są one ze sobą nierozerwalnie powiązane. Wiemy już co nieco o szkodach, jakie zalegający w środowisku plastik wyrządza florze i faunie. Ale plastik (jego produkcja, transport, utylizacja i rozpad) to też potężne emisje gazów cieplarnianych, a tym samym dalsza destabilizacja klimatu i dalsza utrata biologicznej różnorodności. Można więc dojść do wniosku, że goniąc za kolejnymi sensacyjnymi odkryciami dotyczącymi nieznanych dotąd niebezpieczeństw związanych z małym i dużym plastikiem, tracimy z oczu najważniejsze: tworzywa sztuczne, bez względu na rozmiar, stanowią jeden z głównym składników przepisu na globalną katastrofę ekologiczną. Katastrofę, która obejmie i nas.
Źródła:
- 4ocean (2020-04-02) What are microplastics? And why you should care
- Collard, F., Ask, A. (2021) Plastic ingestion by Arctic fauna: A review. Science of The Total Environment, vol. 786, 10 Sep 2021, 147462
- Danopoulos, E., Twiddy, M., West, R., Rotchell, J.M. (2021) A rapid review and meta-regression analyses of the toxicological impacts of microplastic exposure in human cells. Journal of Hazardous Materials, 24 Nov 2021, 127861
- Dzombak, R. (2019) There is no escaping the reach of plastic pollution. Pacific Standard
- Gomiero, A., Strafella, P., Fabi, G. (2018) From macroplastic to microplastic litter: occurrence, composition, source identification and interaction with aquatic organisms. Experiences from the Adriatic Sea. IntechOpen
- Lebreton, L., Egger, M., Slat, B. (2019). A global mass budget for positively buoyant macroplastic debris in the ocean. Scientific Reports 9, 12922 (2019)
- Persson, L., Carney Almroth, Collins, C.D., Cornell, S., de Wit, C. et.al. (2022). Outside the safe operating space of the planetary boundary for novel entities. Environmental Science & Technology
- Stockholm Resilience Centre (2022-01-18). Safe planetary boundary for pollutants, including plastics, exceeded, say researchers
- Tyree, Ch., Morrison, D. (?) Invisibles: the plastic inside us. Orb Media
- United Nations Environment Programme (2021). From pollution to solution: a global assessment of marine litter and plastic pollution
- Węsławski, J.M., Kotwicki, L. (2018) Macro-plastic litter, a new vector for boreal species dispersal on Svalbard. Polish Polar Research, vol. 29, no. 1, pp. 165-174, 2018
Tekst powstał na potrzeby projektu EDU-ARCTIC.PL, finansowanego ze środków Ministerstwa Nauki i Szkolnictwa Wyższego w ramach programu DIALOG.