Исследование, проведенное в Отделе взаимодействия света и материи для квантовых технологий Окинавского института науки и технологий (OIST), выявило присутствие мелкого микропластика в океане, окружающем Окинаву. Исследование было опубликовано в Science of the Total Environment.
«Было проведено значительное количество исследований крупных пластиковых частиц в океане», - сказала Кристина Рипкен, аспирант отдела и ведущий автор статьи. «Но более мелкие частицы, размером менее 5 мм, не были в центре внимания, поэтому было важно определить, присутствуют ли они, и какое влияние они могут оказать на живые организмы."
Окинава была интересным местом для проведения этого исследования. Небольшой субтропический остров на юге Японии окружен окаймляющими коралловыми рифами, а это означает, что океан вокруг пляжей зависит от поверхностных вод и ветра. Он также считается «голубой зоной» - регионом, жители которого живут исключительно долго. Поэтому исследователи сочли крайне важным следить за загрязнением океана, поскольку оно может негативно сказаться на этих обитателях.
В сотрудничестве с правительством префектуры Окинава Кристина провела отбор проб в сентябре 2018 года. Были посещены шесть участков недалеко от береговой линии острова. Чтобы посмотреть на ряд различных областей, два участка находились к югу от острова, два вокруг центра и два к северу. В Наха, столице префектуры Окинава, образцы были взяты рядом с промышленным портом и аэропортом. По оценкам, население Нахи составляет более 300 000 жителей, что составляет четверть всего населения острова. Напротив, мыс Хедо, расположенный на крайнем севере острова, имеет очень малое население и значительно менее урбанизирован.
На каждом участке поверхностные воды тралили на один километр, что позволило отфильтровать около 800 литров воды и удалить мелкие частицы. Затем эти частицы были проанализированы в лаборатории OIST.
Кристина работала с доктором Домной Коцифаки, штатным научным сотрудником отдела взаимодействий света и материи отдела квантовых технологий, которая объединила два метода - метод оптического пинцета и метод микрорамановского рассеяния - чтобы предложить новый способ анализа частицы.
Техника оптического пинцета использует лазеры для удержания частицы в жидкости, в то время как микрорамановская методика идентифицирует уникальный молекулярный отпечаток каждой частицы. Это позволило исследователям точно увидеть, что присутствовало, будь то органический материал, следы металлов или различные пластмассы, такие как полиэтилен или полистирол..
«Этот метод - то, что отличает исследование от других исследований морского микропластика», - сказал доктор Коцифаки. «Это означало, что нам не нужно было сначала отфильтровывать пластик, поэтому мы могли видеть, есть ли пластик, встроенный в органический материал, или присутствовали ли какие-либо следы металлов, а также концентрацию пластика в пробе морской воды».
Как и следовало ожидать, исследователи обнаружили, что к югу от острова пластика в воде больше, чем к северу. Но несколько удивительно, что они обнаружили, что пластик больше коррелирует с местом проживания людей, а не с промышленно развитыми районами.
Кстати, они обнаружили пластик во всех образцах.
Более 75% пластика, обнаруженного в образцах, были сделаны из полиэтилена, который, по теории исследователей, мог быть получен из сломанного рыболовного снаряжения, крышек от бутылок с водой, домашней утвари, пластиковых пакетов, пластиковых контейнеров и упаковки.
«В рыбацких общинах, в портах и на пляжах, где выгружается рыба, рабочие используют тканые полимерные мешки для хранения и перевозки предметов, включая рыбу», - сказала Кристина. «Это пример того, как маленькие кусочки пластика могут попасть в океан».
Другой способ - через пластик в дорожной пыли. Недавние исследования обнаружили высокую концентрацию микропластика в образцах пыли, взятых с дорог сильно урбанизированных районов Окинавы, где наблюдается значительное движение транспортных средств. Часть этой дорожной пыли теперь можно найти в океане вокруг Окинавы.
«Мы обнаружили больше пластика вокруг сильно урбанизированных районов на юге острова, чем вокруг промышленно развитого центра или сельской местности на севере, но мы обнаружили пластик везде», - сказала Кристина. «Наш метод означает, что у нас есть более четкое представление о распространенности микропластика на Окинаве, и это может привести к анализу рисков и влиянию на политику. Мы надеемся, что это поможет расширить область экологических исследований».