6 دقیقه
وقتی به فکر پلاستیک در اقیانوس می‌افتید، احتمالاً بطری‌ها و کیسه‌هایی را تصور می‌کنید که روی سطح آب شناورند. اما آن زبالههای قابل رویت تنها بخشی از ماجرا هستند. تحقیقات جدید نشان می‌دهد قطعات پلاستیکی شناور میتوانند دههها روی سطح دریا باقی بمانند و در همین حال به‌طور پیوسته میکروپلاستیک تولید کنند که بهتدریج از لایه‌های سطحی به سمت عمق آب حرکت میکنند و با «برف دریایی» و ذرات طبیعی اقیانوس همراه میشوند.
از زبالههای سطحی تا همراهان میکروسکوپی
اجسام بزرگ و شناور مانند بسته‌بندی‌های مواد غذایی و قطعات ابزار ماهی‌گیری میتوانند سال‌ها شناور بمانند. نور خورشید، امواج و رشد زیستی روی پلاستیک — بیوفیلم‌هایی متشکل از میکروب‌ها و جلبک‌ها — بهتدریج این اشیاء را تضعیف و به قطعات کوچک‌تر تبدیل میکنند. اما این فرایند شکست و تجزیه بسیار کند است.
میکروپلاستیک پلی‌اتیلن با برچسب فلورسانس (حدود ۰.۱ میلی‌متر) که در برف دریایی جاسازی شده است. (نان وو، CC BY-NC-ND)
درک ما از اتفاقات بعدی به‌واسطه یک مدل رایانه‌ای جدید که تجزیه پلاستیک را با فرآیندهای اقیانوسی مانند جریانات و تهنشینی ذرات آلی معلق — که معمولاً «برف دریایی» خوانده میشوند — پیوند می‌دهد، بهتر شده است. به‌جای فرض ساده‌ای که میکروپلاستیکها به اندازه بحرانی می‌رسند و از لایه سطحی خارج میشوند، این مدل فرایندهای تکه‌تکه‌شدن، جابجایی و تعاملات مکرر با انباشت‌های آلی در حال فروریزش را شبیه‌سازی می‌کند.
چگونه برف دریایی پلاستیک‌ها را به یک نقاله تبدیل می‌کند
برف دریایی مانند بارش کند اقیانوس است: بارانی پیوسته از فلاکهای آلی تشکیل‌شده از پلانکتونهای مرده، گلولههای مدفوعی و سایر ذرات چسبناک. این تودهها به هم می‌‌چسبند و فرو میریزند و گرما، کربن — و هر چیزی را که بهدام می‌اندازند — به عمق دریا می‌برند. میکروپلاستیک‌هایی که به اندازه و خصوصیات سطحی مناسب برای چسبیدن برسند میتوانند به برف دریایی متصل و از لایه سطحی منتقل شوند.
چسبیدن و آزاد شدن: سفری طولانی و چرخه‌ای
مدل نشان می‌دهد میکروپلاستیکها فقط یک بار نمی‌چسبند و مستقیم به بستر دریا نمی‌ریزند. در عوض، ذرات میتوانند بارها در جریان عبور از لایه بالایی اقیانوس به‌طور متناوب بچسبند و جدا شوند. جریانات، آشفتگی و تغییر در بیوفیلمها باعث تکرار مراحل گیر افتادن و آزاد شدن میشوند و زمان انتقال میکروپلاستیکها را طولانی‌تر میکنند. از منظر عملی، پلاستیکهایی که چند دهه پیش وارد اقیانوس شدهاند همچنان در حال تکه‌تکه شدن و تولید میکروپلاستیک‌های جدید هستند.
تجزیه پلاستیک‌ها در اقیانوس کند است
حل معمای «پلاستیک گمشده»
دانشمندان مدتی طولانی به یک ناسازگاری پی برده بودند: حجم پلاستیکی که وارد اقیانوس می‌شود بسیار بیشتر از آن چیزی است که پژوهشگران روی سطح آب می‌یابند. بقیه کجا رفتند؟ رویکرد ترکیبی آزمایشگاهی و مدل‌سازی بخش بزرگی از این اختلاف را توضیح می‌دهد. به‌جای ناپدید شدن بی‌اثر، بخش مهمی از پلاستیکهای شناور بهتدریج به میکروپلاستیک تبدیل میشوند که به‌طور متناوب توسط برف دریایی و پویش‌های اقیانوسی به سمت اعماق حمل میشوند. طی یک قرن، تنها بخش اندکی از ماده شناور اولیه روی سطح باقی می‌ماند.
این حرکت بی‌خطر نیست. پمپ زیستی اقیانوس — مکانیزمی که کربن را از آبهای سطحی به اعماق می‌برد — ممکن است در صورتی که میکروپلاستیکها در برف دریایی شایع شوند دچار اختلال شود. ذرات مصنوعی اضافی میتوانند چگالی، چسبناکی و سرعت تهنشینی تودهها را تغییر دهند و در نتیجه کارایی ذخیرهسازی کربن و بازچرخانی مواد مغذی در اقیانوس را تحت تأثیر قرار دهند.
چرا این موضوع برای سیاست‌گذاری و پاکسازی اهمیت دارد
آلودگی میکروپلاستیک یک مشکل کوتاه‌مدت نیست که با یک کارزار پاکسازی حل شود. حتی اگر امروز تمام نشت پلاستیک متوقف شود، قطعات شناور برای دههها باقی می‌مانند و میکروپلاستیک تولید میکنند. این واقعیت نیازمند راهحلهای سیستمی است: کاهش تولید پلاستیک، طراحی مجدد مواد برای دوام و قابل بازیافت بودن، بهبود مدیریت پسماند و تدوین سیاست‌هایی که سراسر چرخه عمر پلاستیک را پوشش دهند.
پاکسازی سواحل و جمع‌آوری‌کننده‌های سطحی نقش دارند—به‌ویژه برای زبالههای بزرگ—اما کافی نیستند تا تبدیل کند و بلندمدت پلاستیکهای شناور به میکروپلاستیک‌های اعماق دریا را مهار کنند. شناخت مسیرهای انتقال مانند برف دریایی به هدف‌گیری مداخلات و پیش‌بینی تأثیرات اکوسیستمی کمک می‌کند.
دیدگاه کارشناسان
«این پژوهش نقاط اتصال بین خرد شدن، تجمع زیستی و انتقال در اقیانوس را به هم پیوند می‌دهد» دکتر لنا مورالس، زیست‌شیمیست دریایی در دانشگاه لیسبون می‌گوید. «این نشان می‌دهد که سطح دریا تنها یک فصل از داستانی بسیار طولانی‌تر است. میکروپلاستیکها بخشی از چرخه‌ای دینامیک هستند که تا اعماق دریا امتداد می‌یابد و میتواند برای نسل‌ها پایدار بماند — بنابراین راه‌حل‌ها باید چنددهه‌ای و سیستمی باشند.»
زمینه علمی و پژوهش‌های آتی
این مدل بر پایه آزمایش‌های آزمایشگاهی ساخته شده که تعامل پلاستیکهای ریز با ذرات آلی معلق را کمّی‌سازی میکنند، و سپس آن فرآیندها را در فیزیک واقعی اقیانوس قرار می‌دهد. کارهای آینده نحوه تأثیر انواع پلیمرها، اشکال و بیوفیلمها بر نرخ‌های چسبندگی را دقیق‌تر خواهند کرد و با استفاده از مشاهدات میدانی پیش‌بینی‌های بلندمدت انتقال را اعتبارسنجی میکنند. همچنین پرسش‌های متقاطع رشته‌ای مهمی وجود دارد: چگونه میکروپلاستیکها در برف دریایی بر جوامع میکروبی، چرخه مواد مغذی و ذخیرهسازی کربن در مقیاس حوضه اثر می‌گذارند؟
شناسایی پلاستیک‌ها به‌عنوان بخشی از جریان ذرات اقیانوس، اولویت‌های علمی و پیام‌رسانی عمومی را بازتعریف می‌کند. جایی که پیش‌تر تمرکز بر یافتن زبالههای قابل‌دیدن روی سطح بود، اکنون باید تاکید بر ردیابی چرخه عمر مواد از تولید تا تهنشینی در اعماق دریا و جلوگیری از نتایج مضر پیش از آنکه در اکوسیستمهای دریایی مستقر شوند، قرار گیرد.
اقیانوس همه چیز را به هم پیوند می‌دهد: آنچه امروز شناور است روزی فرو می‌ریزد، تکه‌تکه می‌شود و در اشکالی جدید دوباره ظاهر می‌گردد. وظیفه ما این است که مطمئن شویم آنچه پشت می‌گذاریم کمتر آسیب‌زاست نسبت به آنچه پیش‌تر به جریان انداخته‌ایم.
منبع: sciencealert
نظرات
پمپزون
خوب توضیح دادن، ولی به نظرم خیلی رو کاهش تولید تاکید نشون دادن، پاکسازی تنها کافی نیست، سیاست بلندمدت و طراحی دوباره مواد لازمه
آرمین
من تو یه پروژه ساحلی دیدم که زباله‌ها حتی بعد از تمیزکاری باز برمی‌گشتن، این مقاله با تجربه‌م جور درمیاد، اما راه حل چی؟
روداکس
وااای، یعنی پلاستیکایی که فکر می‌کردم فقط روی سطحن، دههها دارن تکه‌تکه می‌شن و میکرو تولید میکنن؟ واقعن نگران‌کنه، یه حس بی‌پناهی...
ارسال نظر