Как изменение климата меняет глобальное пластиковое загрязнение

Загрязнение пластиком часто называют проблемой управления отходами: слишком много пластика используется слишком недолго и выбрасывается слишком небрежно. Однако исследования показывают, что эта концепция упускает из виду один важный аспект: изменение климата активно меняет поведение пластика в окружающей среде, делая его более мобильным, стойким и вредным в экосистемах.

Наши недавние синтез глобальных данных, опубликовано в Границы в науке, объединяет эти два общепланетных кризиса, исследуя влияние климатических изменений температуры, погодных явлений и процессов в системе Земли на пластиковое загрязнение.

Результатом является растущее количество доказательств того, что пластиковое загрязнение является динамичным, чувствительным к климату стрессором, распространяющимся через землю, воду, воздух и лед.

Пластиковое загрязнение и изменение климата имеют общие корни в системах, основанных на ископаемом топливе. Большая часть пластмасс производится из нефти и газа, при этом выделяются парниковые газы. на протяжении всего их жизненного цикла – от добычи и производства до транспортировки и утилизации.

Поскольку мировое производство пластмасс резко возросло с середины 20-го века, увеличились и выбросы пластмасс в течение жизненного цикла.

Взаимосвязь также работает в другом направлении: изменение климата меняет условия окружающей среды, которые форма, как ведет себя пластик как только они попадают в окружающую среду. Более высокие температуры, более сильный солнечный свет, меняющийся характер ветров и более частые экстремальные явления меняют скорость, с которой пластик разлагается, рассеивается и взаимодействует с живыми системами.

Возникает усиливающаяся петля обратной связи: пластмассы способствуют изменению климата, а изменение климата превращает пластмассы в более распространенные загрязнители, с которыми сложнее бороться.

В более теплых и изменчивых климатических условиях пластмассы фрагментировать быстрее и более широко путешествовать по окружающей среде. Тепло, ультрафиолетовое излучение и влажность ускоряют их химический и физический распад на микро- и нанопластики.

Наводнения, штормы, лесные пожары и эрозия в результате повышения уровня моря могут повторно мобилизовать пластиковые отходы, которые когда-то были относительно ограничены, перенося их из временных стоков на свалках, в русла рек и почвы в системы пресной воды и прибрежные зоныа также в атмосферагде ветер может переносить пластиковые частицы через континенты.

Особенно ярким примером является морской леддолгое время считалось, что он изолирует пластиковое загрязнение. Образующийся лед улавливает и концентрирует микропластик, временно удаляя его из поверхностных вод. Потеря льда из-за потепления может обратить этот процесс вспять, выбрасывая накопленный микропластик обратно в океан.

Изменение климата также влияет на химическое взаимодействие пластика с окружающей средой. Более высокие температуры могут увеличить выделение добавки такие как пластификаторы и антипирены, в то время как сами пластмассы могут выступать в качестве переносчиков загрязняющих веществ, включая металлы и стойкие органические химические вещества. Потепление может усилить попадание этих веществ в пищевые сети, что усугубляет экологические риски и риски для здоровья.

Совместное воздействие изменения климата и пластикового загрязнения в настоящее время документируется в широком спектре экосистем.

На суше было показано, что микропластик в сельскохозяйственных почвах взаимодействует с тепловым стрессом и повышенным содержанием углекислого газа таким образом, что это может снизить урожайность сельскохозяйственных культур и разрушать почвенные микробные сообщества, ответственные за круговорот питательных веществ. Источники включают мусор, сточные воды, пластиковую мульчирующую пленку и истирание шин.

В пресноводных системах зоопланктон, такой как водяные блохи испытывают снижение выживаемости или воспроизводства при воздействии как более теплой воды, так и микропластика. Эти организмы составляют основу пищевой сети, поэтому любой вред, нанесенный им, может распространиться и на более крупных животных. Для рыбаповышенные температуры могут увеличить скорость проглатывания пластика и усилить токсические эффекты.

Морские экосистемы демонстрируют особенно сложные взаимодействия. Фильтраторы, такие как моллюскикоторые эффективно концентрируют частицы из воды, могут испытывать проблемы с пищеварением и иммунитетом при воздействии микропластика в морской воде с низким содержанием кислорода или кислой среде. Даже незначительное потепление океана может увеличить уровень попадания в организм микропластика и усилить его вредное воздействие на окружающую среду. рыба.

Все больше данных свидетельствует о том, что более крупные и долгоживущие животные, расположенные выше в пищевой цепи, такие как косатки, могут столкнуться с непропорциональные риски. Эти виды со временем накапливают пластик и уже уязвимы перед многочисленными воздействиями, связанными с климатом. В результате они могут служить ранними индикаторами совокупного воздействия изменения климата и пластикового загрязнения на стабильность экосистемы.

Эти результаты бросают вызов подходам, которые рассматривают пластиковое загрязнение и изменение климата как отдельные области политики. Если климатические условия влияют на то, как пластик распространяется, сохраняется и причиняет вред, то стратегии смягчения последствий, сосредоточенные исключительно на очистке или утилизации по окончании срока службы, вряд ли будут идти в ногу со временем, поскольку потепление ускоряет разрушение, рассеивание и токсичность пластика.

Для глобальных инициатив, касающихся планетарных границ, утраты биоразнообразия, продовольственной безопасности и здоровья человека, этот комплексный подход становится все более актуальным. Это указывает на необходимость общих показателей, гармонизированных систем мониторинга и принятия решений, которые отражают взаимодействие между системами, а не изолированные факторы стресса.

Фактические данные также проясняют, где действия могут быть наиболее эффективными. Исследования методов биологической и технологической очистки продолжаются, но эти методы вряд ли заменят профилактику.

Сокращение количества пластика, попадающего в окружающую среду – путем сокращения ненужного одноразового пластика, перепроектирования продуктов для повторного использования и улучшения систем переработки, чтобы они функционировали в больших масштабах – остается наиболее надежным способом ограничения долгосрочного вреда.

В то же время глобальные стандарты в отношении материалов, добавок и управления отходами упростят отслеживание и сравнение потоков пластика, уменьшая «слепые пятна» в данных и ограничивая непреднамеренный «перенос» воздействия на окружающую среду.

В совокупности эти приоритеты согласуются с более широкими усилиями по продвижению к циркулярная экономика пластмасс Это сводит к минимуму отходы, позволяет дольше использовать материалы и снижает выбросы на протяжении всего жизненного цикла пластика.

С этой точки зрения пластиковое загрязнение — это не просто проблема отходов, а изменение климата — не отдельный фон. Мы сталкиваемся с проблемой системного уровня, которая требует скоординированные подходы по вопросам борьбы с изменением климата, дизайна материалов и управления окружающей средой.

Устранение этих взаимосвязанных рисков требует согласования пластиковой политики с действиями по борьбе с изменением климата – не как параллельные усилия, а как взаимодополняющие усилия.