Wielka Pacyficzna Plama Śmieci – jak powstała i jak rośnie?

Wielka pacyficzna plama śmieci to rozproszona zawiesina plastiku na północnym Pacyfiku, między Hawajami a Kalifornią, a nie pływająca wyspa z butelek. Drobiny mikroplastiku rozchodzą się w słupie wody, a nawet większe odpady dzieli otwarta woda. Dlatego plamy nie widać z satelity ani z samolotu. Mimo to stale gęstnieje.

Dlaczego to plama, a nie wyspa śmieci widoczna z kosmosu?

Wielka Pacyficzna Plama Śmieci (GPGP) to rozproszona zawiesina odpadów, a nie pływająca wyspa z butelek. Liczbą fragmentów przeważa w niej mikroplastik, czyli drobiny mniejsze niż 5 mm, które rozpraszają się w słupie wody od powierzchni aż po dno. Nawet większe przedmioty dzieli otwarta woda, więc plama nie przypomina największych wysypisk śmieci na świecie, gdzie odpady leżą zwartą masą.

Czy da się po niej chodzić albo wypatrzyć ją z satelity? Nie, bo o widoczności decydują rozproszenie i głębokość zalegania cząstek: drobiny rozsiane w wodzie nie tworzą powierzchni, którą uchwyciłby obraz z orbity. Najbardziej zaśmiecony obszar leży na północnym Pacyfiku, między Hawajami a Kalifornią. Według wyjaśnienia agencji NOAA dzieli go od lądu tysiąc mil. Obszaru tego nie widać ani z kosmosu, ani z samolotu. Na plamę natrafił w 1997 roku Charles Moore, wracając jachtem z regat Kalifornia–Hawaje.

Wir Północnopacyficzny i pochodzenie odpadów

Plama powstała, bo układ prądów zebrał odpady w jednym obszarze. Tym obszarem jest Wir Północnopacyficzny, jeden z pięciu wielkich wirów subtropikalnych.

Tworzą go cztery prądy: Kuroshio, Północnopacyficzny, Kalifornijski i Północnorównikowy, krążące zgodnie z ruchem wskazówek zegara. Wiatry i obrót Ziemi spychają wodę powierzchniową ku środkowi tego kręgu, gdzie wody się zbiegają, a ruch niemal zamiera. W takich strefach konwergencji prądy zagęszczają unoszące się przedmioty, które nie mają już którędy odpłynąć. Ten sam mechanizm tworzy drugą, zachodnią plamę bliżej Japonii.

Dotychczasowe oceny wskazywały rozwijające się kraje nadbrzeżne i ich rzeki jako głównych dostawców plastiku do oceanu. Analiza odpadów z plamy, przeprowadzona z udziałem badaczy z Uniwersytetu w Wageningen, podważa ten obraz dla plastiku pływającego w wirze. W 2019 roku misja oceanograficzna wyłowiła z wiru ponad 6000 twardych obiektów.

Analiza objęła łącznie 547 kg takich odpadów. Większość unoszącego się materiału pochodzi z rybołówstwa. Oznaczenia na twardych odpadach większych niż 5 cm wiążą większość pływającego plastiku z Japonią, Chinami, Koreą Południową, USA i Tajwanem, czyli pięcioma uprzemysłowionymi państwami rybackimi. Plama jest więc skutkiem geografii prądów połączonej z tym, co ludzie zostawiają w oceanie.

Ile ton plastiku i z czego składa się plama?

Szacunek masy plamy mówi o 79 (45–129) tys. ton plastiku na obszarze 1,6 mln km², czyli mniej więcej trzech powierzchni Francji. Której liczbie wierzyć, skoro szacunki masy bywają kilkukrotnie mniejsze? Rozrzut zależy od tego, gdzie badacze stawiają granicę plamy i jak pobierają próbki. Wąskie sieci łowią głównie drobiny, a rzadkie duże obiekty im umykają. Autorzy tego szacunku dokładniejszymi metodami policzyli większe odpady, stąd wynik wyższy od wcześniejszych.

Granica plamy też jest ruchoma. Według wyjaśnień NOAA dotyczących mitów o plamach plamy stale się przemieszczają i mieszają pod wpływem wiatru i prądów. W efekcie ich rozmiar ciągle się zmienia. Każdy szacunek opisuje zatem plamę w jednym momencie i w granicach przyjętych przez badaczy.

Skład zależy od tego, czy liczy się sztuki, czy kilogramy:

• Liczba fragmentów – z szacowanych 1,8 (1,1–3,6) bln fragmentów aż 94% to mikroplastik.
• Masa – mikroplastik daje tylko 8% całkowitej masy, a ponad trzy czwarte przypada na obiekty większe niż 5 cm.
• Sieci – co najmniej 46% masy to sieci rybackie, w tym sieci widma dryfujące bez właściciela.

Sieci rozpadają się, ale nie znikają: słońce, sól, wiatr i fale kruszą tworzywa sztuczne na coraz drobniejsze kawałki. Przez cały czas rozkładu plastiku nawet materiał fotodegradowalny tylko się rozdrabnia i zasila pulę drobin.

Plama gęstnieje, przybywa plastiku na km²

„Pięciokrotny wzrost” dotyczy gęstości: na każdym kilometrze kwadratowym przybywa plastiku. Siedmioletnie badanie The Ocean Cleanup oparto na systematycznych pomiarach z lat 2015–2022. Badanie wykazało wzrost masy fragmentów z 2,9 kg do 14,2 kg na km².

Masa fragmentów może rosnąć także przez rozpad większych odpadów, opisany przy składzie plamy. Według modelu bilansu masy od 74% do 96% przyrostu może jednak pochodzić spoza plamy. Pozostała część może być okruchami odpadów, które już w niej dryfowały.

Autorzy stawiają hipotezę, że materiał spoza plamy to ślad rozpadu i przenoszenia starego pływającego plastiku, który od dziesięcioleci gromadzi się w oceanach świata. W tym ujęciu plamę zasila nie tylko to, co ląduje w morzu dziś, ale cały zapas nagromadzony wcześniej.

Życie wśród odpadów

W próbkach z 1999 roku plastiku było w plamie więcej niż planktonu. Porównanie plastiku i planktonu wykazało w wodach powierzchniowych około sześć razy większą masę plastiku niż planktonu. Czy to martwa strefa? Nie, bo na odpadach powstała plastisfera, czyli zespół mikrobów, glonów i bezkręgowców żyjących na tworzywie.

Badanie gatunków przybrzeżnych na plastiku wykryło organizmy przybrzeżne na 70,5% zbadanych odpadów. Badacze zidentyfikowali wśród nich 37 taksonów bezkręgowców, głównie z zachodniego Pacyfiku. Gatunki te nie zasiedlały wcześniej otwartego oceanu, bo brakowało im podłoża, a nie fizjologicznej zdolności przetrwania, jak sądzono. Plastik dał im to podłoże.

Sieci widma zaplątują ryby, żółwie i ssaki morskie, a drobiny bywają mylone z pokarmem. Badanie żołądków ryb objęło 670 ryb planktonożernych. Połknięty plastik wykryto wyłącznie w rybach z połowów nocnych. Przez takie ryby mikroplastik przechodzi wyżej w łańcuchu pokarmowym. To, czy i jak wpływa on na zdrowie ludzi, wciąż jest badane.