Свалка, которой нет: Большое тихоокеанское мусорное пятно и его меньшие братья

Запутавшийся в пластиковом мусоре горбатый кит
Запутавшийся в пластиковом мусоре горбатый кит недалеко от канадского побережья. По словам спасателей, рыболовный трос несколько раз обернулся вокруг тела и хвостового плавника кита, семь или восемь витков было вокруг левой ласты и один проходил через рот животного. / Фото Провинстаунского центра прибрежных исследований.

Чарльз Мур возвращался домой на катамаране Alguita после участия в регате Transpac. Он выбрал путь через Гавайский максимум («конские широты») — область высокого атмосферного давления в районе Гавайских островов. Это пустынный и непопулярный у мореплавателей район.

В спокойных водах Тихого Океана, за тысячи миль от берега, Мур начал замечать мусор. Каждый раз, когда Чарльз выходил на палубу, он заключал сам с собой пари о том, что не увидит ни кусочка пластика, и каждый раз сам себе проигрывал. Бутылки и крышечки, обрезки фотоплёнки, кусочки рыболовных сетей — что-нибудь обязательно плавало неподалёку. Мур достал блокнот и прикинул размеры морской свалки. Капитан наблюдал пластик за бортом семь дней подряд, и Alguita за это время прошла тысячу морских миль. Выходило, что размер замусоренной области — около тысячи миль в диаметре. Так Чарльз Мур познакомился с Большим тихоокеанским мусорным пятном. Он не был первооткрывателем — существование пятна предсказали в 1988 году в Национальном управлении океанических и атмосферных исследований США, — но подтвердил прогноз и привлёк внимание к проблеме.

Мур вернулся домой и даже спустя несколько месяцев никак не мог выкинуть «пластиковый суп» из головы. Он начал подготовку к повторной экспедиции в «конские широты», чтобы измерить количество отходов в океане. Через два года ему и группе учёных из Института морских исследований Алгалита (Algalita Marine Research and Education) удалось выяснить, что на один квадратный километр приходится 334 721 кусочков пластика, а во многих местах концентрация пластмассы превышает концентрацию зоопланктона в семь раз. С тех пор Мур не оставляет мусор в покое. Он пишет статьи в научные журналы, поднимает шум в СМИ, выступает на конференциях и вместе с Институтом морских исследований Алгалита рассказывает об огромной океанской свалке.

Чарльз Мур и образец воды из Большого тихоокеанского мусорного пятна
Чарльз Мур и образец воды из Большого тихоокеанского мусорного пятна.

Большое тихоокеанское мусорное пятно (БТМП) — не плавучий мусорный остров. Оказавшись в самом его центре, можно ничего не разглядеть. Спутникам тоже не удаётся его заснять. Что же это за пятно, которого не видно? Дело в том, что пластик не разлагается, как привычные органические отходы, а фотодеградирует, то есть распадается под действием солнечного света и постепенно крошится на всё меньшие и меньшие кусочки. Эти мелкие частицы сложно разглядеть с лодок, потому что они плавают под поверхностью, но если взять пробы воды, видно, что океан похож на перечный суп. Или, как говорит Чарльз Мур, «пластиковый суп».

Когда говорят о БТМП, имеют в виду скопление отходов в восточной части Тихого океана или «Восточное мусорное пятно». Свалку формирует Северотихоокеанская система течений: мусор попадает в океан, там его подхватывают потоки воды и постепенно относят к центру, откуда течения уже не выпускают (поэтому БТМП получило второе название: «тихоокеанский мусороворот»). Пятно постоянно пополняется: туда попадают брошенные рыболовные снасти, покинутые суда, контейнеры и тросы, но основную массу пластика приносит суша. Если верить отчёту Greenpeace, из наземных источников в мусорное пятно попадает 80% отходов. Пластик приносит в океан не только с пляжей приморских городов, но и из глубины континента — через реки.

Величина БТМП меняется от статьи к статье: кто-то утверждает, что оно равняется по площади двум штатам Техас, кто-то — что превосходит США, но на самом деле точный размер мусороворота неизвестен. Отдельные экспедиции учёных просто не могут получить столько образцов, чтобы можно было оценить протяжённость загрязнённой области. К тому же вода в океане постоянно перемещается под влиянием течений, так что определить чёткие границы морской свалки или точно подсчитать вес мусора сложно.

Кому мешает пластик?

Большое тихоокеанское мусорное пятно — не единственная морская свалка, в каждом океане есть своя «копия» поменьше. Поэтому вместо того, чтобы говорить о проблемах БТМП, лучше разобраться, как мусор вредит океану и чем он мешает людям. Основных проблем три: во-первых, животные запутываются в мусоре и попадаются в забытые рыболовные сети, во-вторых, они часто путают пластик с пищей и едят его и, в-третьих, вместе с пластиком в океан попадают новые виды живых организмов, и никто не знает, как это повлияет на сложившуюся экосистему.

До начала пятидесятых рыболовы и мореплаватели использовали верёвки из натуральных пеньки и хлопка. Они со временем изнашивались и быстро разлагались, если их бросали в океане. Сейчас рыболовные сети и канаты делают из стойких синтетических материалов, поэтому они могут носиться по волнам и ловить всех подряд спустя много лет после того, как их забыли или потеряли. Это называют «призрачной рыбалкой». Пойманные в заброшенные сети или опутанные верёвками, животные попадают в крайне неприятное положение. В худшем случае те, кому не удаётся выбраться, обречены утонуть, задохнуться, умереть от голода или стать лёгкой добычей хищников, в лучшем — мучиться от боли, пока путы впиваются в тело, или таскать за собой километры канатов.

267 видов животных по всему миру когда-либо запутывались в морских отходах. В том числе — 86% всех видов морских черепах, 44% видов морских птиц, 60% видов китов и 100% видов морских выдр. В брошенные людьми рыболовные сети попадаются и животные, которым угрожает исчезновение. В 2012 году американские учёные опубликовали любопытное исследование: они отобрали все доступные фотографии вымирающего вида северных гладких китов, сделанные с 1980 по 2009 годы, и проверили, есть ли на фото признаки запутывания (например, шрамы от верёвок). Из 626 китов, изображённых на фотографиях, 519 попадались в сети как минимум один раз, а 306 (59%) — чаще. В большинстве случаев виноваты были действующие ловушки рыболовов, но 20% запутываний вызвали неустановленные источники, и можно предположить, что это был морской мусор.

Чтобы серьёзно поранить обитателей океанов, вовсе не обязательно расставлять хитрые ловушки, достаточно выбросить в море кольцо упаковочной ленты. В половине случаев сивучи (род из семейства ушастых тюленей) Аляски попадаются не в сети, а в так называемые «мусорные воротнички»: лента или резиновое кольцо обвивается вокруг шеи или поперёк тела и врезается в ткани, причиняя боль животному, которое не может освободиться. Департамент охотничьего и рыбного хозяйства Аляски даже запустил кампанию «Разрежь петлю» и объясняет гражданам, что предотвратить несчастье и спасти тюленя просто: нужно только «обезвредить» пластиковое кольцо, прежде чем выбросить. У остальных видов тоже есть свои «любимые» способы запутаться: морские котики попадаются в обрывки сетей, дельфины, черепахи и птицы — в леску.

Морского льва по кличке Blonde Bomber заметили на пирсе Сан-Франциско с кольцом упаковочной ленты на шее. Команда Центра морских млекопитающих (The Marine Mammal Center) забрала его в госпиталь, где льва освободили от мусора и подлечили. Через неделю его выпустили в океан.
Морского льва по кличке Blonde Bomber заметили на пирсе Сан-Франциско с кольцом упаковочной ленты на шее. Команда Центра морских млекопитающих (The Marine Mammal Center) забрала его в госпиталь, где льва освободили от мусора и подлечили. Через неделю его выпустили в океан.

К сожалению, понять, насколько запутывание в отходах вредит популяциям в целом, пока не удалось. Сложно определить, попало ли животное в забытую или намеренно расставленную сеть, пострадало ли оно от океанического мусора или от уловок рыбаков. Обнаружить пленников в океане трудно, большинство данных учёные получают благодаря умершим особям, поэтому коэффициент выживаемости неизвестен. Но ясно, что даже те, кому удалось выбраться, могут получить серьёзные травмы, которые помешают плавать, кормиться и размножаться.

Заглатывание мусора — проблема не менее серьёзная, чем запутывание. Пластик едят животные сотен видов, всех форм и размеров, на поверхности и в глубине океана. Во-первых, потому что отходы часто скапливаются в местах кормёжки. А во-вторых, их очень много: по подсчётам учёных, в 2010 году в океан попало от 4,8 до 12,7 миллионов метрических тонн пластика. Животные-фильтраторы и те, кто питается илом, заглатывают куски пластмассы в процессе питания, а к хищникам — если им удалось не слопать его по ошибке — пластик попадает с телами жертв.

Ещё сорок лет назад у 74% мёртвых птенцов темноспинных альбатросов (Гавайи) находили кусочки пластмассы в кишечнике. Шесть лет назад учёные из Института океанографии Скриппса Калифорнийского университета (Scripps Institution of Oceanography) выяснили, что в северном районе Тихого океана рыба заглатывает от 12 000 до 24 000 тонн пластика в год. Мусор пробовали все семь видов морских черепах и многие беспозвоночные: раки, лобстеры и морские огурцы (последние вообще предпочитают пластмассу привычной еде).

Даже если кусок пластика слишком велик и не по зубам морским обитателям, со временем он распадается на фрагменты, которые можно проглотить. Что животные и пытаются сделать: группа учёных Гавайского университета в Хило в 2013 году обнаружила, что 16% образцов мусора атаковали рыбы, либо путая их с едой, либо намеренно проверяя на съедобность.

Некоторые куски пластика настолько малы, что проглотить их может даже зоопланктон. «Зоопланктоном» называют микроскопических животных, которые обитают у поверхности океана. Обычно они питаются одноклеточными водорослями, но учёные выяснили (и даже сняли на видео), что эти малютки могут запросто спутать их с мусором. Зоопланктон служит кормом для многих животных (например, лососёвых рыб и китов) и находится у самого начала пищевой цепи, так что съеденная им пластмасса будет передаваться всё дальше и дальше. На другом конце цепочки может оказаться человек.

Пластик не только непросто переварить, он к тому же способен впитывать токсичные вещества: полихлорированные бифенилы (ПХБ), дихлордифенилтрихлорметилметан (ДДТ) и полиароматические углеводороды (ПАУ). Некоторые из них действуют в клетках морских организмов как гормоны, это приводит к нарушению гормонального фона и влияет на способность к деторождению и поведение при спаривании. Например, у морских птиц поедание мусора может вызывать ухудшение выработки стероидных гормонов, задержку овуляции и расстройство органов воспроизводства.

Исследования о влиянии морского мусора на здоровье животных запросто могут напугать. Если есть что попало, это теоретически может привести к голодной смерти (пока желудок забит пластиком, есть не хочется), ранам, внутренним кровотечениям, образованию язв, поражению иммунной системы и вторичной инфекции. Чем дольше мусор остаётся в пищеварительной системе, тем больше вредное воздействие на здоровье. Сколько времени потребуется, чтобы вывести пластик из организма, зависит от природы отходов и от физиологии животного. Для некоторых видов сроки уже известны: проглоченный моллюском мусор остаётся в крови дольше шести недель, крабом — дольше четырёх, лобстером — дольше двух.

Кусок пластика способен перекрыть дыхательные пути или встать поперёк кишечника, но сказать, что бедные животные глотают отбросы и тут же в муках умирают, было бы неверно. Если верить отчёту Национального управления океанических и атмосферных исследований США за 2014 год, «прямые последствия для здоровья от заглатывания мусора в настоящее время не кажутся существенной проблемой». Смерть от поедания отходов подтверждается примерно в одном из десяти случаев, а «несмертельное» влияние на здоровье пока изучено плохо. При вскрытии китообразных и черепах, мусор часто отмечали как второстепенную причину смерти, которая сочеталась с заражением паразитами и другими патологическими состояниями. Но определить, что именно убило животное, — мусор или болезнь — очень сложно.

Мириам Голдштейн, морской биолог из Института океанографии Скриппса, в интервью изданию IO9 заметила, что учёные могут исследовать содержимое желудка только мёртвых альбатросов. «Мы не собираемся убивать птенцов, чтобы проверить содержимое их желудков», — добавила она. Мириам рассказала, что исследователи встречали живых рыб с пластмассой в желудке. Неясно, страдают ли эти рыбы от недоедания или без особенных проблем выводят мусор с экскрементами. Пищеварительные системы рыб и птиц отличаются, и возможно, то, что вредит одним, неопасно для других. Вот и авторы свежего исследования традиционно предупреждают об опасности заглатывания пластика, но признают, что доказательства его влияния на здоровье морских птиц относительно скудны.

Так что для криков «Мусор убивает океан!» пока недостаточно оснований. Тем более что некоторые животные в пластиковой каше плодятся, размножаются и прекрасно себя чувствуют. Клопы-водомерки рода Halobates — единственные насекомые, которым удалось освоить открытый океан и, судя по всему, не без помощи человека. Учёные выяснили, что с увеличением количества пластиковых частиц в последние сорок лет, увеличилось и число особей Halobates sericeus в Тихом океане. Эти насекомые проводят жизнь в воде, а чтобы отложить яйца, им нужны плавучие объекты — кусочки дерева, перья и ракушки. В 2002 году во время экспедиции исследователи обнаружили 70 000 яиц клопов Halobates sobrinus на четырёхлитровой пластиковой бутылке — насекомые быстро сообразили, что пластмасса им тоже прекрасно подходит, и принялись неистово размножаться.

Водомерка Halobates sericeus. Учёные предполагают, что крупные плавучие объекты привлекают внимание этих насекомых и служат своеобразными «маяками» для особей, готовых к спариванию.
Водомерка Halobates sericeus. Учёные предполагают, что крупные плавучие объекты привлекают внимание этих насекомых и служат своеобразными «маяками» для особей, готовых к спариванию.

Пока никто не знает точно, к чему приведёт вторжение полчищ водомерок, но яйца насекомых — любимая пища крабов и птиц, поэтому учёные предполагают, что популяции этих видов вырастут. А вот зоопланктона и икры, которыми кормятся клопы, станет меньше. Исследователи опасаются, что баланс экосистемы нарушится, и организмы, живущие на поверхности, будут процветать за счёт животных в толще воды.

Пластиковый мусор прозвали «пластисферой» (по аналогии с биосферой), когда стало известно, что каждый кусочек пластмассы густо населён микробами. На фрагментах из Атлантического океана, величиной от 1 до 5 мм, учёные обнаружили больше тысячи видов, среди них оказались растения, потребители растительной пищи и хищники — полноценная экосистема. Микробы на кусочках пластика генетически отличались и от тех, что плавали на природных объектах — корягах и перьях  — и от тех, что жили в океанской воде. Электронные микроскопы помогли разглядеть, что некоторые микроорганизмы гнездятся в трещинах на поверхности: возможно, они способствуют физической деградации пластмассы. Среди колоний микробов оказалось неожиданного много бактерий рода вибрионов. Большинство видов вибрионов безобидны, но некоторые патогенны для рыб, ракообразных, моллюсков или человека. Могут ли бактерии, найденные на кусочках пластика, вызывать болезни, пока только предстоит выяснить.

Мусор не убивает морских животных быстро и бесшумно, как ниндзя, оставляя на воде красивую красную полосу. Он меняет океан — и мы не очень хорошо понимаем, каким образом, и не можем точно предсказать, к чему это приведёт. Это пугает, потому что люди — часть океанической пищевой цепочки, они зависят от существующей экосистемы. Поэтому от кучи пластика в Большом тихоокеанском мусорном пятне и его младших братьях так хочется поскорее избавиться.

Большая океанская урна

Почему бы просто не убрать весь этот мусор? Потому что это сложно, долго и дорого.

Если бы кто-то задумал очистить 1% северной части Тихого океана (а это миллион квадратных километров), арендовал корабль и работал по 10 часов в день, проходя на скорости 20 км/ч, ему бы понадобилось 67 кораблей в год. И стоило бы это от 122 до 489 миллионов долларов — только за аренду судов.

Большое тихоокеанское мусорное пятно очень удобно расположилось далеко от береговых линий всех государств, поэтому никто не спешит брать на себя ответственность. Чарльз Мур утверждает, что очистка пятна разорила бы любую страну, и проверять его гипотезу никто не собирается.

Учёные напоминают, что хотя люди не в силах убрать океанскую свалку, они могут предотвратить попадание туда новых порций пластика. Американский «Комитет по охране океана» ежегодно проводит «Международный день очистки берегов» — интернациональный субботник, в котором принимают участие до девяноста стран. За 25 лет проведения этой акции с пляжей убрали 65 592 401 кг мусора — и это впечатляющее достижение, но оно не поможет избавиться от отходов, которые уже оказались в океане.

20-летний изобретатель и новатор из Нидерландов Боян Слат считает, что все до единого кусочки пластика не удастся убрать никогда. Но ещё в школе он задумался о том, как очистить БТМП и можно ли превратить проблемы в возможности. Пятно постоянно перемещается вместе с течением — почему бы этим не воспользоваться? Можно было бы создать установку, которую водные потоки сами понесут, куда нужно.

Свои идеи Слат изложил на популярной конференции TEDx — и это никого не впечатлило. Он пытался привлечь спонсоров и связался с тремя сотнями компаний, но никто не проявил интереса, и проект зашёл в тупик. Спустя несколько месяцев после выступления Боян Слат начал получать по полторы тысячи писем в день от людей, которые хотели помочь — кто-то очень удачно поделился записью с конференции в интернете. Слат воспользовался моментом, основал компанию The Ocean Cleanup и собрал 80 000 долларов с помощью краудфандинга.

Так будет выглядеть мусоросборочная установка The Ocean Cleanup.
Так будет выглядеть мусоросборочная установка The Ocean Cleanup.

Теперь нужно было проверить, насколько идея состоятельна. Для этого сотня учёных пыталась ответить на пятьдесят вопросов об океанографии, инженерии, экологии, морском праве и финансах. Спустя год вышло расчётно-аналитическое обоснование на пятистах страницах с подробным описанием принципов работы очистного сооружения.

Установка, которую предлагают построить Слат и его команда, состоит из бонового заграждения, которое задерживает пластик, и платформы, куда он поступает. Барьер крепится ко дну таким образом, чтобы морские животные и планктон могли свободно проплыть под ним. Мусор задерживается у бона и перемещается к платформе, где собирается с помощью насосов (для мелких частиц) и конвейера (для средних). Затем из пластика откачивают воду и измельчают его в шредере. Мусор из платформы вывозят на танкере-продуктовозе. Покрыть расходы на проект Боян Слат предлагает с помощью переработки: из пластика можно получать нефть.

Платформа для сбора мусора.
Платформа для сбора мусора.

Команда Ocean Cleanup учла, кажется, все возможные возражения. Тем, кто беспокоится о судьбе планктона, отвечают, что животные смогут проплыть под заграждением, а даже если погибнут, океан восполнит потерю за семь секунд. В ответ на вопрос «Как убрать отходы с больших глубин?» доказывают, что больше всего пластика — в первых трёх метрах под поверхностью. Чтобы убедиться, что барьер в реальной жизни будет собирать мусор так же хорошо, как на компьютерной симуляции, Ocean Cleanup построили опытный образец и опробовали его возле Азорских островов и у Моста Эразма в Роттердаме. Оба эксперимента прошли успешно.

В конце августа закончилась экспедиция к Большому тихоокеанскому мусорному пятну. Тридцать судов собирали образцы пластика, чтобы определить, сколько отходов предстоит убрать в 2020 году, на финальной стадии проекта. В 2016 Боян Слат сотоварищи впервые спустит очистительную установку в открытый океан недалеко от острова Цусима. Этот пилотный проект будет в 50 раз меньше того, что построят для тихоокеанского пятна — длина плавучего заграждения «всего» 2300 метров.

На конференциях Слат предупреждает: очистка БТМП — только часть решения проблемы. Для того чтобы действительно покончить с пластиком в океане, нужно перекрыть «мусорный поток». Без переработки отходов и субботников по уборке побережья не обойтись, даже если проект Ocean Cleanup окажется успешным. «Всё, что мы можем сделать, — говорит Чарльз Мур, — это остановить загрязнение и дать океану время выплюнуть отходы. Рано или поздно он сможет избавиться от этого мусора, если мы дадим ему шанс».


Автор — Юлия Коровски.