Reke i plimne struje sprečavaju mikrovlakna da dospeju u okeane

Svaki put kada peremo veš, sitna vlakna poliestera izlaze iz naše odeće i slivaju se u odvod. Ova mikrovlakna, toliko mala da golom oku mogu biti nevidljiva, spadaju među najčešće oblike mikroplastike u okeanu. Ipak, novo istraživanje pokazuje da većina njih možda ne stigne tako daleko.

Do 80% poliesterskih mikrovlakana ispuštenih iz postrojenja za obradu otpadnih voda u Sališko more – mrežu priobalnih voda u Britanskoj Kolumbiji i američkoj državi Vašington – zadržano je blizu obale u rekama, estuarijima i plitkim zalivima pre nego što može da dospe u otvoreni okean.

Preporučujemo

Koristeći kombinaciju terenskih merenja blizu reke Frejzer u Kanadi i kompjuterskih modela u visokoj rezoluciji, istraživači sa Univerziteta Britanske Kolumbije mapirali su putovanje ovih vlakana od sistema za pranje veša do morskog dna.

Naučnici su otkrili da se poliesterska mikrovlakna akumuliraju blizu svojih izvora i iza prirodnih barijera poput silova i kanala, a samo mali deo (oko 0,13%) pobegne u Pacifički okean, dok se ostatak ili taloži u sedimentima ili izbacuje duž obalske linije.

Kako se vlakna kreću u vodi

Praćenje vlakana u vodi je komplikovanije nego što zvuči. Uprkos tome što su gušća od morske vode, poliesterska mikrovlakna tonu sporije zbog svog dugog, tankog oblika, ponekad lebdeći blizu površine danima.

Da bi objasnili ovo ponašanje, istraživači su koristili kompjuterski model koji simulira struje, plime i rečne tokove Sališkog mora u tri dimenzije. Virtuelne čestice koje predstavljaju milione mikrovlakana oslobođene su kod ispusta iz postrojenja za tretman otpadnih voda i njihova kretanja su praćena iz sata u sat.

Simulacije su otkrile da estuarijska cirkulacija – složeno kretanje vode uzrokovano plimama, rečnim tokom i prilivom okeana – stvara zone zadržavanja mikrovlakana. U ovim oblastima, čestice koje tonu se akumuliraju u sedimentima ili duž obale, formirajući prirodne zamke koje ih sprečavaju da odu dalje u more. U kanalima i basenima sa sporijim strujama, vlakna mogu ostati danima ili nedeljama, što im daje više vremena da se slegnu na morsko dno.

Da bi osigurali da simulacije odražavaju stvarnost, istraživači su sakupili uzorke vode na 10 lokacija duž reke Frejzer i izmerili broj poliesterskih mikrovlakana u gornjim slojevima vodenog stuba. Rezultati su se podudarali sa predviđanjima modela u okviru reda veličine, potvrđujući da se većina vlakana zaista akumulira blizu svojih izvora.

Obalske linije kao mesta zadržavanja mikrovlakana

Izbacivanje na obalu igra iznenađujuće veliku ulogu u zadržavanju mikrovlakana, sa 14% simuliranih čestica izbačenih duž obale. Studija pokazuje da su neka vlakna izbačena na obalu plimama i horizontalnim mešanjem, gde ostaju dok se ponovo ne nađu u vodi ili budu zakopana. Reke takođe utiču na stopu kojom mikrovlakna dospevaju do obale.

Tokom perioda većeg protoka sveže vode, površinska voda se kreće brže i može efikasnije prenositi vlakna ka obalama. Obrnuto, u mirnijim uslovima, vlakna mogu duže ostati u vodenom stubu, putujući samo na kratku distancu od svog izvora.

Sedimentacija, proces kojim vlakna tonu na morsko dno, još je važnija, odgovorna za 31% čestica u simulacijama koje se talože u sedimente.

Kombinacija sedimentacije i izbacivanja na obalu formira glavne rezervoare za ovu mikroplastiku, ostavljajući samo mali deo dostupan za iznošenje u otvoreni okean. Zanimljivo je da su vlakna oslobođena u brzim obalskim područjima poput ušća kanala Huan de Fuka putovala dalje od onih iz sporih estuarija kao što je Pjudžit Saund, što pokazuje kako lokalna hidrodinamika oblikuje putanje mikrovlakana.

Implikacije za kontrolu zagađenja

Ovi nalazi imaju važne implikacije po upravljanje životnom sredinom. Čak i sa visokim zadržavanjem u blizini svojih izvora, mikrovlakna ne nestaju. Sedimenti mogu delovati kao dugoročni rezervoari, oslobađajući vlakna nazad u vodu tokom oluja ili jakih plimnih događaja.

To bi tokom vremena moglo učiniti obalske sedimente trajnim izvorom zagađenja, naglašavajući potrebu za kontinuiranim istraživanjem dinamike sedimenata, mehanizama resuspenzije i dugoročnih efekata akumulacije mikrovlakana na morske ekosisteme.

Međutim, identifikujući gde će se mikrovlakna najverovatnije akumulirati, naučnici i donosioci odluka mogu efikasnije usmeriti napore monitoringa i čišćenja. Estuariji i plitki zalivi funkcionišu kao prirodni filteri, ali takođe postaju centri zagađenja mikrovlaknima, potencijalno utičući na zdravlje lokalnog živog sveta i sedimenata, kao i na lokalne populacije.

Smanjenje emisija mikrovlakana na izvoru pomoću poboljšane filtracije pranja veša, tretmana otpadnih voda ili promena u proizvodnji tekstila ostaje ključno.

Studija takođe naglašava širu lekciju: razumevanje putovanja mikroplastike zahteva da se gleda šire od otvorenog okeana. Obalska dinamika, rečni tokovi i plimne struje oblikuju distribuciju i sudbinu ovih zagađivača, što znači da lokalna rešenja mogu imati globalne posledice.

(Telegraf Nauka/Phys.org)