Британські вчені підрахували, що при кожному використанні морські мотузки із синтетичних матеріалів здатні виділяти в морське середовище від семи сотень до 38 тисяч частинок мікропластику, у залежності від їхнього віку. При цьому більшість частинок не є мікроволокнами, як очікувалося б, а різної форми фрагментами, що вказує на можливе недооцінювання внеску синтетичних морських тросів у забруднення океану. Результати дослідження, які можуть призвести до перегляду рекомендацій щодо використання та перероблення морських тросів, опубліковане в журналі Science of the Total Environment.
Rope Direct
Що спонукало вчених зайнятися вивченням тросів?
Щороку в світі виробляється понад 360 мільйонів тонн пластику, із якого в середньому 8 мільйонів тонн опиняється в океанах. Майже вся ця кількість потрапляє до водойм із наземних джерел, однак частина походить від таких людських активностей як рибальство, аквакультура та судноплавство. На морських суднах одним із основних джерел пластикового сміття є різні морські троси, які використовуються у великій кількості та різноманітті. Якщо раніше вони виготовлялися переважно з рослинної сировини, то в сучасному світі дедалі більше замінюються на міцніші, стійкіші та дешевші синтетичні аналоги. Та навіть троси зі штучних полімерів при їх активному застосуванні схильні тріскатися та кришитися через тертя з іншими предметами або між власними волокнами, наприклад, під час перетягування. Це не тільки погіршує їхні механічні властивості, але й забруднює морське довкілля, коли стерті з тросів мікропластикові фрагменти потрапляють до водойми. Але дотепер не було проведено якісних наукових досліджень, які б встановили, наскільки вагомий внесок фрагментації морських тросів у пластикове забруднення океанів. Тому цим зайнялися науковці Університету Плімута.
Як вивчали внесок морських тросів у забруднення океанів?
Науковці провели в лабораторних та польових умовах симуляцію перетягування морських тросів, якому ті зазвичай піддаються на суднах. Усього в дослідах використали шість мотузок різного віку (нові, після дворічного та десятирічного використання), різного розміру (від 12 до 16 міліметрів у діаметрі) та з різного синтетичного матеріалу (поліпорпілену або полістилу).
Дослід у польових умовах провели на судні Falcon Spirit, де за допомогою механічних талей кожний трос використали для почергового підіймання 15-кілограмового вантажу з глибини 10 метрів. При цьому під блоком розмістили лійку, у яку стікала вода з тросів разом зі стертими з них фрагментами пластику, які пройшли подальший аналіз. А в лабораторії вчені самостійно змайстрували талі з трьох одношківних блоків, які використали для повторюваного підйому 2,5-кілограмового вантажу за допомогою 50-метрового сухого троса кожного з досліджуваних видів. Під двома блоками розмістили пластинку з оргскла, на яку осипався мікропластик у процесі перетягування мотузки в талях, уможливлюючи подальший збір та аналіз пластикових частинок. Таким чином науковці дослідили особливості осипання мікропластику як із мокрих, так і з сухих морських тросів.
Експериментальна установка на судні (а) та в лабораторії (b). Imogen EllenNapper et al. / Science of the Total Environment, 2021
Що дізналися вчені з дослідів?
Першим вчені звернули увагу на те, що більшість стертих пластикових фрагментів не є мікроволокнами, а радше різної форми частинками із розміром від 500 до 1 000 мікрометрів. Це означає, що попередні дослідження, які вважали саме пластикові мікроволокна похідними морських тросів, могли недооцінювати внесок цього джерела у забруднення.
Крім цього з'ясувалося, що на кількість стертих пластикових частинок впливає і вік, і матеріал мотузок. Нові полістилові троси виділяють близько 40 фрагментів пластику на метр довжини, тоді як нові поліпропіленові — близько 14,5, що на 176 відсотків менше. Однак дворічний поліпропіленовий трос здатен скидати аж 720 частинок на метр довжини, а десятирічний — 760 частинок із трикратним збільшенням їхньої маси.
Тому, якщо взяти для прикладу довжину пластикового троса на судні в 50 метрів (який насправді може мати і понад 200 метрів), то при кожному його перетягуванні він виділяє від 700 до 2 000 пластикових частинок за умови, що він новий. Дворічний або ще старший здатен забруднювати довкілля 36 000-38 000 мікропластикових фрагментів при кожному використанні. Додатково автори наголошують, що британські рибальські судна самостійно, яких нараховується чотири з половиною тисячі, в рік можуть виділяти в океан від 326 мільйонів до 17 мільярдів частинок мікропластику щорічно. Хоча показник радше буде ще більшим, зважаючи на те, що в дослідах вчені підіймали тросами вантаж у 2,5 кілограми, тоді як в реальності на суднах частіше підіймають суттєво важчі об'єкти, що спричиняє сильніше тертя мотузок. Автори сподіваються, що їхня робота приверне більше уваги до рекомендацій з використання та перероблення морських тросів, а також спонукатиме до розроблення нових, більш дружніх до довкілля матеріалів.