Микропластик нашли в закрытой для посещения системе пещер штата Миссури

В двух недавних работах исследователи Университета Сент-Луиса сообщают об обнаружении высоких концентраций микропластика в пещерной системе штата Миссури, которая была закрыта для посещения людьми в течение 30 лет.

Элизабет Хазенмюллер, доктор философии, доцент кафедры наук о Земле и атмосфере и заместитель директора Института WATER при SLU, и ее команда опубликовали результаты исследований в журналах Science of the Total Environment и Water Research, обнаружив значительное количество микропластика в пещере Клифф в округе Сент-Луис, штат Миссури.

Исследование, которое проводилось на базе исследовательской группы Хазенмюллер и класса карстовой гидрологии, позволило студентам группы принять участие в полевых исследованиях и опубликовать свои результаты.

Микропластик характеризуется как пластиковые частицы размером менее 5,0 мм и встречается в морской, наземной и пресноводной среде. Хазенмюллер ранее изучал микропластик в речных системах, например, в бассейне реки Мерамек, но теперь захотел взглянуть на подповерхностный слой — область, которая не подвергалась большому количеству исследований.

Многие исследования были сосредоточены на поверхностных водах, — говорит Хазенмюллер.

Исследования микропластика первоначально начались в океане, поскольку проблема загрязнения этой среды крупным пластиком очень заметна. В последнее время все больше исследовательских усилий направлено на изучение рек, озер и других поверхностных пресноводных систем. Однако одна из самых малоизученных областей в этой области связана с тем, что происходит с недрами в плане загрязнения микропластиком.

Эти частицы могут попадать в грунтовые воды, являющиеся одним из распространенных источников питьевой воды, или в пещеры, где существуют хрупкие экосистемы. В течение последних нескольких лет моя исследовательская группа занималась тем, что пыталась понять распространенность и перенос микропластика в этих подземных средах.

Хазенмюллер и ее команда выбрали для своих исследований пещеру Клифф, поскольку с 1993 г. она закрыта для посещения, что позволяет исключить присутствие человека в пещере как возможную причину наблюдаемого загрязнения микропластиком. Исследование показало, что микропластик был обнаружен по всей пещере, но наибольшая его концентрация наблюдалась вблизи входа и в отложениях.

Частично мы выбрали пещеру Клифф потому, что парки округа Сент-Луис регулируют доступ в пещеру, — поясняет Хазенмюллер.

Мы знали, что если мы обнаружим микропластик в пещере, то это будет не потому, что кто-то просто вернулся в пещеру и сбросил волокна со своей одежды или оставил упаковку от еды.

В ходе исследований Хазенмюллер и ее команда обнаружили, что наводнение увеличивает количество микропластика, перемещающегося по пещерной системе. Микропластик перемещается вместе с водой, и при наводнении избыток воды приносит в пещеру больше микропластика.

Наводнение также способствовало увеличению разнообразия микропластика в воде пещеры. Когда паводковые воды отступили, микропластик, вероятно, отложился вблизи устья пещеры в большем количестве, чем в местах, расположенных глубже в пещере.

Мы не были уверены в том, что можно ожидать от этого набора данных, но мы обнаружили, что у главного входа в пещеру находится большое количество микропластика — либо в результате наводнения, либо, возможно, в результате осаждения взвешенных в воздухе частиц микропластика вблизи отверстия пещеры, — заявляет Хазенмюллер.

Мы точно знаем, что паводковые воды приносят микропластик в пещеру, поскольку, проходя по ходам пещеры и собирая образцы, мы обнаружили пластиковый пакет из-под чипсов, который был переплетен с листьями, желудями и другим мусором с поверхности.

Паводковые воды не только способствовали повышению уровня содержания микропластика, но Хазенмюллер и ее коллеги также обнаружили, что концентрация микропластика в отложениях была почти в 100 раз выше, чем в воде, обнаруженной в пещере Клифф. Микропластик попадал в осадок пещеры с потоками воды и оставался там даже после того, как паводковые воды отступали.

Мы пытались выяснить, какая доля микропластика активно перемещается по пещерному потоку в данный момент, а какая надолго сохраняется в осадочных породах пещеры, — говорит Хазенмюллер.

Одна из действительно интересных вещей, которую мы обнаружили, — это то, что большая часть микропластика находится в осадочных породах. Таким образом, 99% микропластика, обнаруженного нами в пещере, хранилось в осадочных породах; лишь очень небольшая часть пластика находилась в воде.

«Когда уровень воды поднимается во время паводка, в воде наблюдается большее количество и разнообразие микропластиковых частиц», — добавляет Хазенмюллер. „Мы думаем, что, скорее всего, дело в том, что после затопления пещеры частицы, содержащиеся в воде, попадают в осадок. Когда вода отступает, этот материал остается в осадочных породах пещеры, возможно, на десятилетия и более. А когда уровень воды понижается, концентрация микропластика в воде становится гораздо ниже“.

Несмотря на то, что пещера закрыта от людей, она все еще ощущает их влияние. Пещера Клифф расположена вблизи жилых районов, которые могут вносить микропластик в систему, что согласуется с результатами предыдущих исследований Института WATER SLU, согласно которым плотность населения является самым большим фактором, определяющим местонахождение микропластика в природе. По словам Хазенмюллера, с учетом этих данных люди могут сделать некоторые вещи, чтобы ограничить количество микропластика, которое они могут вносить в окружающую среду.

По отдельности нам трудно бороться с загрязнением окружающей среды пластиком из-за повсеместного распространения этих материалов, но нам помогает осознание того, что вы лично используете пластик, — говорит Хазенмюллер.

Отдельные люди могут избегать покупки пластиковых материалов, таких как синтетический текстиль, используемый в одежде, но это не просто, поскольку остается все меньше альтернативы. В более широком масштабе мы, как общество, могли бы отказаться от синтетической одежды, поскольку многие обломки, найденные нами в этой пещере, представляют собой синтетические волокна из текстиля. И, конечно, сокращение общего производства и потребления пластика также нам поможет.

Микропластик не только наносит потенциальный вред пещерной среде, но и влияет на диких животных, которые называют пещеру Клифф своим домом. Летучие мыши, амфибии и другие животные свободно перемещаются по пещере, и микропластик может нарушить их деликатную среду обитания. Микропластик — это не только проблема человека, но и проблема окружающей среды, и Хазенмюллер призывает к дальнейшим исследованиям, чтобы не допустить ухудшения ситуации с загрязнением.

Понимание того, какую угрозу представляет микропластик для уникальных и редких животных, обитающих только в пещерных системах, очень важно, — заключает Хазенмюллер.

Лишь немногие исследования позволили оценить содержание микропластика в подобных подземных экосистемах. Таким образом, наша работа предоставляет менеджерам ресурсов информацию, которая необходима для защиты этих хрупких сред обитания от новых загрязнителей, таких как микропластик.

Фото: Лиз Хазенмюллер

27.09.2023