Jak plastik szkodzi Ziemi?

Plastik szkodzi Ziemi przede wszystkim dlatego, że w przyrodzie nie ulega rozkładowi, tylko kruszy się na coraz drobniejszy mikroplastik, który trafia do wody, gleby i organizmów zwierząt. Duże odpady ranią i unieruchamiają, a drobiny niosą toksyczne dodatki w głąb łańcucha pokarmowego. Szkoda zaczyna się jednak wcześniej. Już wytwarzanie tworzyw z ropy naftowej i gazu ziemnego dokłada się do ocieplenia klimatu.

Co nazywamy zanieczyszczeniem plastikiem?

Zanieczyszczenie plastikiem to obecność tworzyw sztucznych w wodzie, glebie i powietrzu w miejscach, z których przyroda nie potrafi ich usunąć. Pod względem liczby cząstek przeważa w nim mikroplastik, czyli drobiny tworzyw o średnicy mniejszej niż 5 mm. Butelka na plaży jest tylko najbardziej widocznym fragmentem problemu.

Mikroplastik dzieli się według pochodzenia. Pierwotny wydostaje się już jako drobina – celowo wytworzony granulat albo cząstka starta z produktu podczas używania. Wtórny powstaje dopiero z rozpadu większych przedmiotów: toreb, folii i butelek. Według analizy źródeł mikroplastiku IUCNokoło dwie trzecie mikroplastiku pierwotnego trafiającego do oceanów pochodzi ze ścierania włókien syntetycznych i opon. Włókna ścierają się głównie podczas prania, opony podczas jazdy.

Do wody i gleby plastik dociera kanałami, które zaczynają się od zwykłych, codziennych czynności:

• pranie – włókna z ubrań płyną z pralki do kanalizacji, a oczyszczalnia ścieków zatrzymuje tylko część z nich.
• jazda samochodem – starty bieżnik opon spływa z deszczówką z jezdni do rowów i rzek.
• kosmetyki – drobiny ścierne i brokat spływają do ścieków razem z wodą z umywalki.
• osad ściekowy – drobiny zatrzymane w oczyszczalni wracają na pola jako nawóz, a stamtąd do rzek i morza.

Żaden z tych kanałów nie wymaga wyrzucenia czegokolwiek, więc mikroplastik uwalnia także ktoś, kto starannie segreguje odpady.

Co dzieje się z odpadami z tworzyw i dokąd dociera plastik

W 2019 roku recyklingowi poddano tylko 9% odpadów z tworzyw, a 22% zagospodarowano niewłaściwie. Ta druga grupa to dzikie wysypiska, spalanie pod gołym niebem i wyciek prosto do środowiska. Reszta trafiła na kontrolowane wysypiska albo do spalarni.

Raz uwolniony plastik dociera wszędzie: na dno Rowu Mariańskiego, w śnieg na zboczach Mount Everestu i na bezludną Wyspę Henderson na Pacyfiku. W wirach oceanicznych krąży latami i gromadzi się w strefach takich jak Wielka Pacyficzna Plama Śmieci.

Dlaczego plastik nie znika?

Plastik w przyrodzie rozpada się na fragmenty, ale nie ulega rozkładowi, i to rozróżnienie wyjaśnia, dlaczego szkody się kumulują. Biodegradacja oznacza przemianę materiału przez mikroorganizmy w wodę, dwutlenek węgla i biomasę. Rozpad jest tylko kruszeniem: materiał pozostaje tworzywem, zmienia się wielkość kawałków. W przyrodzie niemal brak organizmów, które rozkładałyby polimery w zauważalnym tempie. Butelka z plastiku PET kruszy się na coraz mniejsze fragmenty tego samego tworzywa.

Kruszenie, nazywane wietrzeniem, napędzają trzy czynniki: promieniowanie UV, które w procesie fotodegradacji osłabia wiązania w polimerze, ciepło przyspieszające te reakcje i ścieranie przez fale oraz piasek. Dlatego najszybciej plastik kruszy się na nasłonecznionej plaży, a najwolniej w ciemnej, zimnej głębi oceanu. Z każdym etapem powstają mniejsze cząstki, aż po nanoplastik mniejszy od mikrometra.

Co zatem znaczą tabele, według których butelka rozkłada się kilkaset lat? To szacunki o słabej podstawie. Od wynalezienia plastiku minęło nieco ponad sto lat, więc pełnego rozkładu butelki nikt nie zaobserwował. W efekcie liczby w tabelach to ekstrapolacje krótkich testów. Plastik w środowisku z czasem nie znika – staje się mniejszy, liczniejszy i trudniejszy do usunięcia.

Jak plastik rani i zatruwa zwierzęta?

Szkoda, jaką plastik wyrządza zwierzętom, jest jednocześnie fizyczna i chemiczna. Duży odpad rani z zewnątrz, mniejszy od środka, a najmniejsze drobiny działają na poziomie hormonów i komórek. Dokładnej liczby ginących zwierząt morskich nikt nie zmierzył.

Każdy z trzech mechanizmów uruchamia odpad innej wielkości:

• Zaplątanie – sieci, żyłki i pętle opakowań unieruchamiają foki, żółwie i ptaki, które toną, głodują albo odnoszą rany wrastające w ciało.
• Połknięcie – fragmenty mylone z pokarmem zapychają przewód pokarmowy i dają fałszywe uczucie sytości, przez co zwierzę przestaje jeść.
• Działanie chemiczne – drobiny niosą własne dodatki, takie jak bisfenol A (BPA) i ftalany zaburzające gospodarkę hormonalną, i przyciągają z wody trwałe zanieczyszczenia organiczne.

Wśród sprawców zaplątania szczególnie groźne są porzucone sieci, zwane sieciami widma, które łowią dalej bez rybaka. Pomiary w plamie śmieci wykazały, że co najmniej 46% masy plastiku w Wielkiej Pacyficznej Plamie to sieci rybackie. Taki odpad przez lata działa jak pułapka dryfująca z prądem.

Działanie chemiczne jest najtrudniejsze do zauważenia. Toksyny przyczepione do drobiny trafiają z nią do planktonu i ryb. Wyższe ogniwa łańcucha pokarmowego mogą gromadzić to, co zjadły niższe. Najgroźniejsze bywa więc to, czego nie widać: drobina, która nie rani, ale może przenosić truciznę ku drapieżnikom.

Gleba, plankton, tlen – jak plastik może zaburzać system Ziemi?

Tworzywa mogą też zaburzać procesy, od których zależy cała planeta: życie gleby, pochłanianie węgla przez ocean i produkcję tlenu. Badacze ze Stockholm Resilience Centre zaliczają je do tak zwanych nowych bytów w koncepcji granic planetarnych i od 2022 roku uznają tę granicę za przekroczoną. Dryfujące odpady przenoszą ponadto przez oceany gatunki inwazyjne, które osiadają na nich jak na tratwach.

W glebie mikroplastik zmienia strukturę i zdolność zatrzymywania wody, a przez to warunki życia dżdżownic i mikroorganizmów rozkładających materię organiczną. W oceanie może osłabiać biologiczną pompę węglową, czyli transport węgla z powierzchni w głąb oceanu. Fitoplankton wiąże dwutlenek węgla. Martwe komórki i odchody zooplanktonu opadają następnie na dno. Odchody z plastikiem są przy tym lżejsze i toną wolniej. To hipoteza wsparta eksperymentami, nie zmierzony spadek pochłaniania.

Najsłabiej poznany pozostaje wątek tlenu. Prochlorococcus, mikroskopijna sinica, uchodzi za najliczniejszy organizm fotosyntetyzujący na Ziemi. Badanie bakterii Prochlorococcus wykazało, że substancje wypłukane z toreb HDPE i mat PVC silnie hamują ich wzrost i zdolność fotosyntezy. Wynik uzyskano w warunkach laboratoryjnych. Autorzy uznają wpływ na zbiorowiska tych sinic w oceanie za możliwy, ale niezmierzony.

Czy szkodzi już sama produkcja plastiku?

Tak – znaczna część emisji z plastiku powstaje, zanim produkt trafi do sklepu. Tworzywa sztuczne według szacunku OECDodpowiadają za 3,4% światowych emisji gazów cieplarnianych. Dużą część tego śladu daje wytwarzanie tworzyw z paliw kopalnych. Problem odpadów i problem klimatu to więc dwa skutki tego samego materiału.

Ślad liczy się w całym cyklu życia produktu, od odwiertu po utylizację. Każdy etap dokłada do niego własną część:

• Wydobycie – ropa naftowa i gaz ziemny są surowcem dla większości tworzyw, a przy ich wydobyciu i przesyle ulatnia się metan.
• Produkcja – kraking parowy, w którym z surowca powstaje etylen, przebiega w temperaturze około 800°C i zużywa energię głównie z paliw kopalnych.
• Spalanie – spalarnia odpadów zamienia węgiel z tworzywa w dwutlenek węgla; kilogram polietylenu daje około 3 kg CO₂.
• Rozpad – nagrzane słońcem odpady, zwłaszcza z polietylenu, wydzielają metan i etylen, a emisja rośnie w miarę kruszenia się materiału.

Udział metanu waży więcej, niż wskazuje jego masa. W perspektywie stu lat gaz ten ociepla klimat około 28 razy silniej niż dwutlenek węgla.

Zamienniki plastiku zmniejszają ślad węglowy wtedy, gdy są używane wielokrotnie albo powstają z recyklingu i nie podróżują setek kilometrów.

Co plastik oznacza dla zdrowia ludzi i gospodarki?

Mikroplastik wykrywa się w ludzkiej krwi, płucach i łożysku. Jego wpływ na zdrowie pozostaje przedmiotem badań. Czy naprawdę zjadamy kartę kredytową plastiku tygodniowo? Ponowne przeliczenie spożycia mikroplastiku wykazało, że wyliczenie mówiące o 0,1–5 g tygodniowo zawiera poważne błędy.

Do podobnego wniosku prowadzi model ekspozycji na mikroplastik. Szacunek WWF o „karcie kredytowej” leży powyżej 99. percentyla rozkładu spożycia, więc nie opisuje przeciętnego człowieka. Osobnym wątkiem badań są dodatki, takie jak BPA, które drobiny mogą wnosić do organizmu razem z żywnością.

Koszty gospodarcze widać między innymi w turystyce i rybołówstwie. Turystyka nadmorska traci przez zaśmiecone plaże, które trzeba sprzątać i które odstraszają gości. Rybołówstwo traci przez uszkodzone sieci, zapchane układy chłodzenia silników i mniejsze połowy.