اقیانوس‌ها زمانی نماد تازگی و باززایی بی‌پایان بودند؛ اما امروز، هر بطری، کیسه و بسته‌بندی پلاستیکی رها شده، ردپایی ماندگار در آنها به‌جا گذاشته است. حتی اگر همین لحظه جهان استفاده از پلاستیک را متوقف کند، باز هم مسئله حل نخواهد شد.
پژوهش تازه دانشگاه کویین مری لندن: پلاستیک‌ها قرن‌ها در سطح اقیانوس می‌مانند
دانشمندان دانشگاه Queen Mary University of London نشان داده‌اند که از بین رفتن کامل پلاستیک‌های شناور از سطح اقیانوس ممکن است بیش از ۱۰۰ سال طول بکشد. مدل تازه‌ای که آنها توسعه داده‌اند، برای نخستین‌بار توضیح می‌دهد که چگونه زباله‌های سبک به‌آرامی تجزیه، غرق و نسل به نسل در محیط باقی می‌مانند.
این تحقیق، بخش پایانی یک سه‌گانه علمی درباره سرنوشت بلندمدت میکروپلاستیک‌ها است. دو مطالعه پیشین که در مجلات Nature Water و Limnology & Oceanography منتشر شده بودند، مسیر ورود و حرکت پلاستیک‌ها در اقیانوس را بررسی کرده بودند. پژوهش جدید اما حلقه نهایی را تکمیل می‌کند و نشان می‌دهد چگونه پلاستیک‌های سطحی تکه‌تکه شده و از طریق فرآیندی ظریف به نام برف دریایی (Marine Snow) به اعماق فرو می‌روند.
پلاستیک‌ها چگونه در اقیانوس سفر می‌کنند؟
این مدل بر سرنوشت یک قطعه ۱۰ میلی‌متری از پلی‌اتیلن تمرکز دارد که از رایج‌ترین انواع پلاستیک در اقیانوس‌ها است. این قطعه به‌سادگی غرق نمی‌شود، بلکه به‌تدریج در سطح شکسته می‌شود. هر تکه جدید سبک‌تر و کوچکتر شده و به‌راحتی به «برف دریایی» می‌چسبد؛ موادی آلی و چسبناک که به سمت بستر دریا فرو می‌ریزند.
این همکاری بین پلاستیک و برف دریایی است که آلودگی را تا اعماق اقیانوس منتقل می‌کند.
«بسیاری تصور می‌کنند پلاستیک در اقیانوس یا غرق می‌شود یا ناپدید می‌گردد. اما مدل ما نشان می‌دهد بیشتر پلاستیک‌های بزرگ و سبک به‌آهستگی در سطح تجزیه شده و طی چند دهه به ذرات کوچکتر تبدیل می‌شوند.»
— دکتر نان وو، دانشگاه کویین مری لندن
به گفته او، این ذرات کوچک سپس با برف دریایی همراه شده و به بستر دریا می‌رسند، اما این روند زمان‌بر است. حتی پس از ۱۰۰ سال، حدود ۱۰ درصد از پلاستیک اولیه هنوز در سطح اقیانوس باقی می‌ماند. به بیان ساده‌تر، پلاستیک از بین نمی‌رود، بلکه تغییر شکل می‌دهد و در چرخه‌ای بی‌پایان از آلودگی به گردش خود ادامه می‌دهد.
پلاستیک‌های اقیانوسی چگونه تجزیه می‌شوند؟
طبق مدل پژوهشگران، پلاستیک‌های بزرگ ماهانه حدود ۰.۴۵ درصد از جرم خود را از دست می‌دهند. در عرض ۱۰ سال، یک‌سوم از ماده اولیه از بین می‌رود. پس از ۳۰ سال، نزدیک به دو سوم آن به میکروپلاستیک تبدیل می‌شود. در پایان قرن، تنها بخش کوچکی از پلاستیک اولیه باقی می‌ماند که هنوز در سطح اقیانوس شناور است.
حرکت این ذرات به‌صورت دوره‌ای است؛ برخی هنگام چسبیدن به برف دریایی غرق می‌شوند و دوباره با تجزیه مواد آلی بالا می‌آیند. برخی نیز تا زمانی که به‌اندازه کافی ریز شوند در لایه‌های پایین‌تر گیر می‌افتند. این چرخه تدریجی نشان می‌دهد که پلاستیک‌های به‌اصطلاح «ناپدید شده» در واقع فقط تغییر شکل داده‌اند و اکنون میان سطح، اعماق و رسوبات کف دریا پراکنده‌اند.
چرا پلاستیک‌های رهاشده در اقیانوس همچنان باقی می‌مانند؟
«پژوهش ما نشان می‌دهد ذرات ریز و چسبناک معلق، نقش کلیدی در سرنوشت و انتقال میکروپلاستیک‌ها دارند. این یعنی آلودگی پلاستیکی، مشکلی میان‌نسلی است؛ حتی اگر از امروز تخلیه پلاستیک متوقف شود، نوه‌های ما هنوز درگیر پاکسازی اقیانوس خواهند بود.»
— پروفسور کیت اسپنسر، هم‌نویسنده تحقیق
این اظهارات عمق فاجعه را روشن می‌کند. هنگامی که پلاستیک وارد اقیانوس می‌شود، در مسیری قرار می‌گیرد که عمرش از نسل‌ها فراتر می‌رود. در مدل شبیه‌سازی، میکروپلاستیک‌های بسیار ریز (۲۵ تا ۷۵ میکرومتر) چندین ماه طول می‌کشد تا به اعماق برسند. در نهایت، حدود ۹۰ درصد از جرم اولیه در رسوبات کف دفن می‌شود و باقی‌مانده در لایه‌های سطحی معلق یا در حال تجزیه باقی می‌ماند.
پلاستیک‌های گم‌شده کجا می‌روند؟
به گفته پروفسور اندرو منینگ از HR Wallingford:
«این مطالعه توضیح می‌دهد چرا بخش زیادی از پلاستیکی که انتظار داریم در سطح اقیانوس ببینیم، ناپدید شده است. پلاستیک‌های بزرگ در گذر زمان تکه‌تکه شده و به اندازه‌ای کوچک می‌شوند که بتوانند با برف دریایی فرو روند. اما این فرایند دهه‌ها طول می‌کشد.»
او اضافه می‌کند که حتی پس از یک قرن، تکه‌های پلاستیک هنوز در حال شناور ماندن و تجزیه‌اند. بنابراین برای مقابله مؤثر با این مشکل، باید رویکردی بلندمدت داشت که تنها به پاکسازی سطحی اقیانوس‌ها محدود نباشد.
چه چیزی پاکسازی اقیانوس را کند می‌کند؟
دانشمندان در این پژوهش سناریوهای مختلفی را آزمایش کردند. زمانی که سرعت تجزیه کاهش یافت، قطعات پلاستیکی برای دهه‌ها بیشتر در سطح باقی ماندند. اما وقتی تجزیه سریع‌تر شد، پلاستیک‌ها زودتر از سطح ناپدید شدند ولی در عوض، اعماق دریا را سریع‌تر پر کردند. عامل تعیین‌کننده در این میان «زمان» بود، نه فاصله.
هرچه فرآیند تجزیه آهسته‌تر باشد، پلاستیک مدت بیشتری در معرض نور خورشید، امواج و اکوسیستم‌های سطحی باقی می‌ماند. این یافته نشان می‌دهد که فناوری‌های پاکسازی محدود به سطح آب، هرگز نمی‌توانند از این چرخه عقب‌مانده جبران کنند. حتی اگر تخلیه پلاستیک از امروز کاملاً متوقف شود، اقیانوس‌ها تا یک قرن آینده همچنان ذرات پلاستیکی آزاد خواهند کرد.
اقیانوس‌ها چگونه پلاستیک را در حافظه خود نگه می‌دارند؟
پژوهشگران هشدار می‌دهند که افزایش میکروپلاستیک‌ها ممکن است «پمپ زیستی» اقیانوس را مختل کند؛ فرآیندی طبیعی که کربن را از سطح به اعماق منتقل می‌کند. هنگامی که میکروپلاستیک‌ها با برف دریایی ترکیب می‌شوند، ممکن است این چرخه را تغییر دهند و توان اقیانوس برای ذخیره کربن و تنظیم اقلیم زمین را تضعیف کنند.
پیام اصلی این تحقیق روشن است: مشکل فقط در زباله‌هایی نیست که رها می‌کنیم، بلکه در مدت زمانی است که باقی می‌مانند. اقیانوس حافظه دارد، و ردپای پلاستیک در اعماق آن حک شده است. توقف آلودگی پلاستیکی روی خشکی حیاتی است، اما با ریتم کند اقیانوس، بازیابی کامل قرن‌ها زمان می‌طلبد.
این پژوهش در نشریه علمی Philosophical Transactions of the Royal Society A Mathematical Physical and Engineering Sciences منتشر شده است.
