Наводнения выносят основной объем пластика из рек в океан

Международная группа исследователей установила, что именно паводки и периоды высокого уровня воды играют ключевую роль в переносе пластикового загрязнения из рек в океан. Результаты работы опубликованы в журнале Water Research.

Проблема пластикового загрязнения остается одной из самых острых в глобальной экологической повестке. Основные потоки пластиковых отходов попадают в океан через реки, которые собирают мусор с городских, сельскохозяйственных и промышленных территорий. Со временем крупные пластиковые предметы разрушаются до более мелких фрагментов — микропластика (менее 5 мм) и мезопластика (от 5 до 25 мм), которые обнаруживаются в различных экосистемах и организмах, включая человека.

Большинство предыдущих исследований оценивали концентрацию микропластика в реках в условиях обычного, низкого стока. Однако влияние паводков оставалось недостаточно изученным. Между тем именно в периоды интенсивных осадков и резкого подъема воды, как предполагали ученые, в океан может выноситься основной объем пластиковых частиц.

Чтобы проверить эту гипотезу, специалисты Токийского университета науки под руководством доцента Мамору Танаки и профессора Ясуо Нихэя провели серию полевых наблюдений на четырех реках Японии. Исследования охватывали бассейны с городской, сельскохозяйственной и лесной застройкой и включали шесть эпизодов дождевых событий с осадками от 8,8 до 117,9 мм.

Во время каждого эпизода ученые отбирали пробы поверхностной воды ежечасно на протяжении 12–15 часов, фиксируя как фазу подъема уровня воды, так и спад. Параллельно измерялась мутность воды — показатель, связанный с концентрацией взвешенных частиц.

Результаты показали, что в период высокого стока концентрация микропластика и мезопластика возрастала в 10–10 000 раз по сравнению с обычными условиями. Исследователи выявили так называемую зависимость «нагрузка–расход» (L-Q relationship), позволяющую оценивать объем пластиковых частиц, переносимых рекой при определенном уровне стока.

Анализ показал, что транспорт пластика сосредоточен в короткие периоды паводков. В одном из изученных водотоков до 90% годового объема мезопластика было вынесено всего за 43 дня в течение года. Игнорирование таких периодов может приводить к серьезной недооценке годового объема пластика, поступающего в океан.

Для микропластика тенденция оказалась схожей, хотя менее выраженной. Кроме того, исследование выявило значимую корреляцию между концентрацией микропластика и показателями мутности воды. Это означает, что существующие системы мониторинга взвешенных веществ потенциально могут использоваться как индикатор для оценки пластикового загрязнения.

По словам авторов, полученные данные имеют практическое значение для разработки эффективных мер по снижению пластикового загрязнения. Учет паводковых периодов позволит более точно оценивать масштабы проблемы и корректировать природоохранную политику.