Marea Insulă de Deşeuri din Pacific ar putea schimbă culoarea oceanului

În mijlocul Oceanului Pacific de Nord se ascunde un monstru, care nu este nici Kraken, nici Cthulhu, ci un colos în continuă creştere, creat de omenire. Marea Insulă de Deşeuri din Pacific este o acumulare vastă şi în derivă de deşeuri din plastic, care se întinde pe o suprafaţă de aproximativ două ori mai mare decât statul Texas.

Este transportată şi concentrată de curenţii oceanici, dar nu este, aşa cum ar putea sugera descrierea, o singură aglomerare solidificată de deşeuri. Este atât de dispersată încât nu poate fi detectată în imaginile satelitare din orbita Pământului.

Sau cel puţin aşa credeam.

Concentraţia de microplastice din această zonă ar putea fi devenit suficient de mare încât să schimbe culoarea oceanului în care plutesc, potrivit unui nou studiu realizat de specialiştii în optică oceanică Shea Cheatham, Daniel Koestner şi Børge Hamre de la Universitatea din Bergen, Norvegia.

„Am fost şocaţi, entuziasmaţi şi puţin îngrijoraţi să observăm aceeaşi schimbare a culorii oceanului pe hartă după ce am analizat primul set de date satelitare referitoare la insula de deşeuri”, a declarat Cheatham pentru ScienceAlert.

„Prima noastră reacţie a fost de neîncredere, ceea ce ne-a determinat să verificăm alte două seturi de date satelitare doar pentru a ne convinge că era măcar vag posibil să observăm aceeaşi semnătură evidentă în modelele noastre”.

Marea zonă de deşeuri din Pacific se află în interiorul unui sistem circular gigant de curenţi din Pacificul de Nord, numit „gyre”, care a devenit o zonă de colectare a deşeurilor din plastic. Un studiu din 2018 a estimat că aceasta conţinea aproximativ 1,8 trilioane de bucăţi de plastic, cu o greutate de circa 79.000 de tone metrice.

O mare parte din această masă este constituită din echipamente de pescuit aruncate, un studiu ulterior indicând că o proporţie substanţială din deşeurile mai mari provine din industriile de pescuit din Japonia, China, Coreea de Sud, Taiwan şi Statele Unite.

Însă, din punct de vedere al numărului, fragmentele minuscule de microplastic domină, reprezentând aproximativ 94% din bucăţile care plutesc în această zonă, deşi constituie doar 8% din masa totală a acesteia.

Cercetarea lui Cheatham şi a colegilor săi nu a pornit de la „Marea Insulă de Deşeuri din Pacific”, ci de la modul în care fragmente similare de microplastic interacţionează cu lumina într-un mediu marin.

Mai exact, noul studiu a luat naştere din cercetările de laborator care examinau modul în care microplasticele absorb şi împrăştie lumina, comparând proprietăţile lor optice cu cele ale materialelor prezente în mod natural în apa de mare, inclusiv fitoplanctonul şi mineralele.

Şi a reieşit ceva intrigant.

„Am observat câteva proprietăţi unice care sugerează că microplasticele împrăştie şi absorb lumina într-un mod suficient de diferit încât să poată produce semnături optice unice, care ar putea fi detectabile în anumite medii oceanice”, a explicat Cheatham.

Cercetătorii au apelat apoi la modele pentru a vedea dacă aceste semnături ar putea fi detectabile cu ajutorul capacităţilor actuale ale sateliţilor. Simulările lor au sugerat că efectul optic ar putea apărea la concentraţii de microplastice care, probabil, se învârt deja în „Marea Insulă de Deşeuri din Pacific”.

Aşadar, următorul pas era evident.

„Am decis să analizăm înregistrările satelitare existente pentru a vedea dacă au existat schimbări în culoarea oceanului care să corespundă cu semnătura microplasticelor prezentată în simulările noastre”, a spus Cheatham.

Şi iată-l.

Pe baza observaţiilor satelitare din perioada 2002–2022, cercetătorii au identificat o luminare subtilă, dar semnificativă din punct de vedere statistic, a oceanului în lungimile de undă albastre şi verzi din apropierea „Marii Insule de Deşeuri din Pacific” – o nuanţă de cyan care se intensifică treptat.

Aceasta era în concordanţă cu semnătura optică pe care simulările lor o prevăzuseră ca fiind produsă de microplastice.

Acum, apa de mare poate fi destul de tulbure. Tot felul de particule şi substanţe dizolvate plutesc în ea, iar în vârtejul oceanic se află mult mai mult decât simple deşeuri.

Însă oamenii de ştiinţă ştiu destul de bine şi cum arată, de la înălţime, diferitele formaţiuni de particule şi materii diverse aflate în suspensie deasupra oceanelor.

Fitoplanctonul, de exemplu, absoarbe lungimile de undă albastre şi roşii, făcând oceanul să pară mai verde. Materia organică dizolvată absoarbe mai multă lumină albastră, conferind apei un aspect mai întunecat sau mai maroniu.

Microplasticele se comportă diferit.

„Ceea ce este interesant la semnătura optică a microplasticelor este că, în general, acestea nu absorb deloc multă lumină în spectrul vizibil şi sunt puternice dispersoare”, a spus Cheatham. „Astfel, ele măresc luminozitatea oceanului, iar această intensificare a luminozităţii are loc în mod preferenţial, simultan, la lungimile de undă corespunzătoare culorilor albastru şi verde”.

Această combinaţie de luminare albastră şi verde este neobişnuită. Modificările fitoplanctonului sau ale materiei organice dizolvate pot altera culoarea oceanului, dar proprietăţile lor diferite de absorbţie fac ca acestea să nu poată produce exact acelaşi efect.

Alte particule, precum praful mineral, pot, de asemenea, să împrăştie lumina soarelui şi să lumineze oceanul. Totuşi, acestea tind să fie mai abundente în apele de coastă, iar măsurătorile efectuate de o staţie de cercetare din apropiere au arătat un model stabil de depunere a prafului pe parcursul perioadei de studiu.

Acest lucru nu demonstrează în mod concludent că microplasticele sunt responsabile. Cercetătorii au descoperit că anumite combinaţii de schimbări naturale ale mediului ar putea produce o semnătură similară, deşi aceste scenarii au fost relativ rare în simulările lor.

Cu toate acestea, corespondenţa dintre semnătura prevăzută, observaţiile satelitare şi localizarea acestora în „Marea Insulă de Deşeuri din Pacific” face din microplastic o posibilă explicaţie convingătoare.

Dacă în „Marea Insulă de Deşeuri din Pacific” par a fi microplastice, ar fi o prostie să nu se investigheze posibilitatea ca acestea să fie microplastice.

Iată unde se află acum cercetătorii. Principiul lui Occam ar putea indica microplasticele, dar prudenţa ştiinţifică impune confirmarea – iar asta înseamnă testarea apei de mare din „Marea Insulă de Deşeuri din Pacific”.

„Pentru a răspunde pe deplin la întrebarea dacă microplasticele în sine sunt cauza principală a acestei schimbări de culoare a oceanului, va trebui să mergem în zona de deşeuri pentru a efectua măsurători optice ale probelor de apă şi pentru a cuantifica microplasticele prezente”, a spus Cheatham. „Sperăm că vom putea realiza această cercetare în viitor”.

Dacă aceste rezultate vor confirma bănuielile cercetătorilor, va putea fi adăugat încă un punct pe lista modalităţilor în care poluarea cu plastic schimbă lumea la scara largă.

Însă microplasticele pot reprezenta, de asemenea, cea mai mare provocare pentru curăţarea „Marii Insule de Deşeuri din Pacific”, în ciuda faptului că reprezintă doar o mică parte din masa acesteia.

Eforturile de curăţare au reuşit să îndepărteze bucăţile mai mari de deşeuri. Nu există o astfel de soluţie pentru fragmentele minuscule.

„Îndepărtarea microplasticelor din coloana de apă, în special a celor mai mici particule pe care le analizăm în studiul nostru, este practic imposibilă, iar aceste particule sunt cele mai susceptibile să pătrundă la baza lanţului trofic marin şi să ajungă în farfuria ta”, a spus Cheatham.

„În prezent, singura modalitate de a reduce poluarea cu microplastice este să împiedicăm de la bun început pătrunderea acestora în apă”.

Cercetarea a fost publicată în revista „Communications Earth & Environment