Odpadki z tworzyw sztucznych w coraz większym stopniu zanieczyszczają naszą planetę. Dotychczas uwaga naukowców skupiała się na większych kawałkach plastikowych śmieci oraz mikroplastiku, bo ich rozmiary ułatwiają badania. W niedawnych analizach naukowcy zajęli się nanoplastikami, fragmentami tworzyw sztucznych o średnicy poniżej jednego mikrometra. Ich ustalenia wskazują, że tylko w północnej części Atlantyku znajduje się około 27 milionów ton nanoplastiku.
Tworzywa sztuczne wyrzucane przez człowieka zalegają na lądach oraz w morzach i oceanach. Z czasem ulegają degradacji, tworząc mikro- i nanoplastiki. Dotychczas częściej można było usłyszeć o mikroplastikach, które według definicji mają rozmiary poniżej 5 milimetrów, do jednego mikrometra, czyli jednej milionowej metra. Nanoplastiki są jeszcze mniejsze, o średnicy poniżej jednego mikrometra.
W niedawnych badaniach, które ukazały się na łamach pisma „Nature” (DOI: 10.1038/s41586-025-09218-1), naukowcy z Royal Netherlands Institute for Sea Research (NIOZ), Helmholtz Centre for Environmental Research (UFZ) oraz z Utrecht University pokazali skalę, w jakiej nanoplastik zanieczyszcza północny Atlantyk. Zgodnie z analizami, 27 milionów ton plastiku w postaci ultradrobnych cząsteczek mniejszych niż 1 mikrometr unosi się obecnie w wierzchniej warstwie północnego Atlantyku.
Zanieczyszczenie nanoplastikiem
Dane dotyczące zanieczyszczenia oceanów drobinkami nanoplastiku były do tej pory skąpe, ponieważ cząsteczki te są bardzo małe, podatne na zmiany i często trudne do odróżnienia za pomocą standardowych metod od innych cząsteczek środowiskowych. Nieco więcej światła na to zagadnienie rzuciła ekspedycja naukowa RV Pelagia, największego holenderskiego statku badawczego i okrętu flagowego NIOZ.
W 2020 roku naukowcy z UFZ i Uniwersytetu w Utrechcie pobrali próbki wody z różnej głębokości w 12 różnych miejscach północnego Atlantyku. Próbki pobrano z warstw powierzchniowych do 10 metrów, z głębokości około 1000 metrów oraz z głębokości około 30 metrów od dna.
„Dzięki danym z tych punktów pomiarowych mogliśmy sformułować wnioski na temat pionowego i poziomego rozmieszczenia nanoplastiku w północnym Atlantyku – powiedział dr Dušan Materić z UFZ i główny autor publikacji. Do badania próbek naukowcy wykorzystali spektrometrię mas z jonizacją poprzez przeniesienie protonu (PTR-MS, z j. ang. Proton Transfer Reaction – Mass Spectrometry) oraz desorpcją termiczną (TD) do pomiaru stężeń organicznych gazów śladowych.
Nanoplastik powszechny w Atlantyku
Naukowcy wykryli nanoplastiki we wszystkich próbkach. – Są one obecne wszędzie w tak dużych ilościach, że nie możemy już dłużej ich ignorować ekologicznie – powiedział Materić. Wśród drobinek nanoplastiku najczęstsze były te pochodzące z poli(tereftalanu etylenu), czyli popularnego PET. Sporo było też drobinek polistyrenu (PS) i poli(chlorku winylu) (PCW). Te tworzywa sztuczne są powszechnie stosowane w plastikowych butelkach, foliach, kubkach do picia czy sztućcach.
Plastiki te zostały wykryte w warstwach blisko powierzchni w prawie wszystkich punktach pomiarowych. – Dzieje się tak, ponieważ z jednej strony redystrybucja z atmosfery odbywa się poprzez powierzchnię morza, a z drugiej strony wiele plastiku jest wprowadzane przez ujścia rzek – wyjaśnił Materić.
Próbki z warstw pośrednich między bogatą w tlen wodą powierzchniową a ubogą w tlen wodą głębinową, czyli te pobrane z głębokości około 1000 metrów, były zdominowane przez nanocząsteczki PET. W pobliżu dna morskiego było najmniej drobinek nanoplastiku i głównie był to PET.
Na podstawie swoich pomiarów naukowcy ekstrapolowali masę nanoplastiku w północnym Atlantyku. Szacunki te wskazują, że około 27 milionów ton nanoplastiku – 12 milionów ton PET, 6,5 miliona ton PS i 8,5 miliona ton PVC – znajduje się w najwyższej warstwie wód północnego Atlantyku, na głębokości do 200 m. – Jest to ten sam rząd wielkości, co szacowana masa makro- i mikroplastików dla całego Atlantyku – przyznał Materić. Wyniki te pokazują, że nanoplastik odpowiada za znaczną część zanieczyszczenia oceanów i nie został uwzględniony w ocenach bilansu tworzyw sztucznych w morzach i oceanach.
Zagadka
W żadnej próbce nie znaleziono polietylenu (PE) ani polipropylenu (PP). Te tworzywa są powszechnie stosowane w produkcji opakowań do żywności czy kosmetyków. – Na powierzchni morza znajduje się dużo mikroplastiku PE/PP, ale nie znaleźliśmy żadnych nanocząsteczek PE/PP, które mogłyby powstać w wyniku promieniowania słonecznego lub abrazji fal – zaznaczył Materić.
Badacze sądzą, że drobinki PE i PP mogły zostać zmineralizowane lub molekularnie zmienione w takim stopniu, że nie są już wykrywane jako plastik przez spektrometr. Sugerują też, że mogą zachodzić inne procesy, których jeszcze nie znamy.
Źródło: Helmholtz Centre for Environmental Research, Nature, fot. Tkremmel/ Pixabay/ CC0
