Исследователи из Нидерландов и Германии составили список из 1000 рек, которые вносят наибольший вклад в загрязнение океанов пластиком. В статье, опубликованной в Science Advances, описываются реки и методы выявления загрязнения.
Моделирование мировых речных пластиковых выбросов
Миссия Ocean Cleanup — избавить мировые океаны от пластика. Уменьшение притока пластика в океан — одна из частей решения проблемы накопления пластика в наших океанах. Но как выбросы пластика распределяются по 100 000 рек, ручьев и каналов, существующих по всему миру? В двух более ранних исследованиях (2017 г.) были собраны данные о плохо организованных пластиковых отходах, скапливающихся в бассейне реки, и применен поправочный коэффициент для оценки выбросов пластика в реки. Эти исследования показали, что всего лишь 5 или 47 рек обеспечивают 80% речных пластиковых загрязнений.
С 2017 года несколько исследовательских групп, в том числе Ocean Cleanup, стали получать больше данных о макропластике в реках. Эти данные и новые идеи позволяют предположить, что глобальные выбросы пластика в реки могут быть более распространенными, чем считалось ранее. Поэтому появилась необходимость обновить глобальную модель выбросов пластика через реки, включив в нее более подробную информацию о динамике переноса пластика и данные с более высоким пространственным разрешением.
В сотрудничестве с исследователями из различных учреждений и организаций они создали новую структуру модели и включили данные 136 полевых измерений, представляющих 67 рек в 14 странах на 3 разных континентах, собранные в период с 2017 по 2020 год для калибровки и проверки своей модели. Исследователи использовали аналогичные исследования и выводы из полевых кампаний, чтобы концептуализировать транспортировку пластика, и работали с 60 экспертами в области наук о Земле и пластмассе, чтобы параметризовать свою вероятностную модель. Эта обновленная модель теперь предполагает, что на 1000 рек приходится почти 80% глобальных годовых выбросов, варьирующихся от 0,8 до 2,7 миллионов метрических тонн в год, причем малые городские реки относятся к числу наиболее загрязняющих.
Чтобы построить модель, имитирующую глобальный речной перенос пластика, потребовались наборы данных со всего мира. Используя данные об уклоне местности, высоте, направлении потока, данных о стоке, данных о землепользовании, об осадках и ветре, специалисты рассчитали глобальную речную сеть, классы рек, рельеф местности, характеристики, расстояние от любого места на Земле до ближайшей реки и океана, а также соответствующие вероятности сосредоточения и передвижения. Затем они рассчитали вероятность того, что неупорядоченные пластиковые отходы попадут в океан для каждой ячейки сетки. Эта вероятность выброса пластика затем умножается на соответствующие неорганизованные пластиковые отходы и накопление в бассейне реки, в результате чего получаются годовые выбросы пластика на одно устье реки.
Почему некоторые страны и их реки выбрасывают больше пластика в океан, чем другие
Все выбросы пластика из рек в стране можно объяснить, если посмотреть на совокупное количество неорганизованных пластиковых отходов в регионе и среднюю вероятность их попадания в океан. Стоит отметить, что появление неупорядоченных пластиковых отходов и потребление пластика — это не одно и то же. Есть страны с относительно высокими показателями использования пластика и подходящей практикой обращения с отходами, поэтому количество непереработанного мусора в них может быть меньше. Если страна не имеет выхода к морю, или континентальная страна производит большое количество непереработанных пластиковых отходов, вероятность того, что мусор достигнет океана, мала. С другой стороны, если островное государство производит небольшое или умеренное количество непереработанных пластиковых отходов, они с большей вероятностью попадут в океан.
Например, общий объем непереработанных пластиковых отходов, образующихся на Филиппинах, на порядок ниже, чем в Китае; тем не менее, количество пластика, выбрасываемого в океан, выше. Всё это связано с географией (расстояние до ближайшей реки / океана и размер реки), плотностью населения и климатом архипелага (количество осадков). По сути, если значительная часть пластиковых отходов производится возле рек и побережий, вероятность их попадания в океан выше, чем в континентальных странах или странах, не имеющих выхода к морю.
Все пять стран с наибольшим уровнем выбросов пластика расположены в Азии (Филиппины, Индия, Малайзия, Китай и Индонезия). Это часть континента, на которую приходится наибольшая часть речного пластика — 79,7% выбросов. Интересно, что на Азию приходится примерно 60% мирового населения, причем такие архипелаги, как Индонезия, Филиппины и Малайзия, являются странами с более высокой вероятностью выброса пластика в океан. У этих стран очень протяженная береговая линия по сравнению с их сушей и большое количество осадков, в результате чего значительная часть населения живет вблизи рек и береговых линий.
Необходимы глобальные действия с применением разнообразных решений
Эти 1000 рек, наиболее загрязняющих окружающую среду, имеют разные характеристики и разбросаны по всей нашей планете. Некоторые из них известны своими огромными размерами, например, Амазонка и Конго; однако большая часть вносящих вклад рек — это реки малого и среднего размера. Большое количество и географическое распространение этих рек требуют от стран, правительств и организаций принятия мер. В то же время разнообразие типов рек должно включать широкий спектр технологий и инициатив, направленных на предотвращение попадания пластика в реки и океаны.
Перехватчики мусора от компании Ocean Cleanup могут извлекать значительные объемы отходов из рек и использоваться на водных путях нескольких типов. Однако результаты показывают, что универсального решения не существует; скорее, для сокращения выбросов пластика требуется комплекс мер. Остановка пластика в устье реки с помощью бревенчатых заграждений и заграждений может дополнить очистку берегов реки, которая включает в себя активный сбор пластика и другие меры, такие как мусорные баки и сетки. Поэтому Ocean Cleanup внедряет другие технологии, чтобы добавить их к линейке решений в виде коллекторов мусора по извлечению пластиковых отходов из рек, исходя из их конкретных характеристик.
Хотя отрадно видеть, что число групп и отдельных лиц, нацеленных на проблему морского пластика, быстро растет с 2003 года, наши результаты показывают, что только 1,5% непереработанных пластиковых отходов попадают в океан, в то время как остальные 98,5% постепенно накапливаются и загрязняют внутренние (водные) экосистемы.
«Поэтому наземные решения, такие как улучшенная нормативно-правовая база, экологически безопасный дизайн продукции, циклические модели потребления и более совершенное управление отходами, имеют важное значение для борьбы с пластиковым загрязнением в самом зародыше», — поделилась организация.
Евгения Карташева
Источники: onegreenplanet.org, theoceancleanup.com