Океан пластика: большие проблемы от мелкого мусора

Однажды я отправилась поплавать с маской в Тихом океане. На моторной лодке вместе со мной были океанограф Джеймисон Гоув и ихтиолог Джонатан Уитни из Национального управления океанических и атмосферных исследований. Мы отплыли подальше и остановились в 750 метрах от юго-западного побережья гавайского острова Оаху. Из-за бриза море покрылось рябью, и из лодки я не увидела того, что хотела, – богатую органическими веществами тонкую маслянистую пленку на поверхности воды. Тут кормятся мальки, пытаясь выжить в самые первые и трудные недели своего существования.

А потом я надела маску, погрузила лицо в воду – и очутилась в рыбных яслях. Рыбья икра болталась по течению: крошечные фонарики из желточных мешочков светились в солнечных лучах. Рядом суетились рыбьи личинки размером с божью коровку.

Океанограф Гоув и ихтиолог Уитни вот уже три года пытаются понять, что здесь происходит. Стадия личинки – уже не икринка, но еще не сформировавшийся малек – у рыб до сих плохо изучена. Личинки настолько крошечные и хрупкие, что их невероятно сложно изучать. Подавляющее большинство погибнет, не успев повзрослеть, но популяции рыб на планете (а также поедающих их животных) зависят от того, какая доля личинок выживет и каково будет состояние этих особей.

Гоув и Уитни недавно выяснили: помимо рыб и полезного для них корма в пленке у побережья Гавайев встречается и так называемый микропластик – крошечные кусочки антропогенного мусора. Личинки рыб начинают поедать его уже в первые дни жизни. То, что они едят сегодня, обеспечивает им завтрашний день. «Критически важным моментом является первая кормежка», – поясняет Уитни. Если личинке попадется кусок мусора, то калорий окажется недостаточно, чтобы протянуть до следующего дня.

Как показало исследование, проведенное Дженной Джембек из Университета Джорджии в 2015 году, пластиковый мусор выносится в океаны реками или попадает туда с суши из-за неправильного захоронения отходов – в среднем по девять миллионов тонн ежегодно. Солнце, ветер и волны разбивают весь этот мусор на едва заметные глазу кусочки. Какой эффект микропластик размером меньше 5 миллиметров может оказать на рыб – вопрос, сильно беспокоящий ученых.

Рыба служит источником важных белков для почти трех миллиардов людей, а также для бесчисленного множества морских птиц и других животных. Однако, по данным исследований, с 1970 го-да рыбные ресурсы сократились вдвое, а численность хищных рыб вроде тунца – еще сильнее. Это вызвано прежде всего чрезмерным выловом, но загрязнение, а также потепление и повышение кислотности Мирового океана, обусловленные изменением климата, в свою очередь, оказывают все больший эффект.

Большинство рыб в океане – ужасные родители. Отдельные виды вынашивают икринки во рту или охраняют кладку на морском дне. Остальные же просто мечут тысячи икринок и выпускают сперму в толщу воды, с этого момента забывая о своем потомстве навсегда. День-два спустя из икры вылупляются личинки. Выглядят они уродливо – с непропорционально большими головами и с едва сформировавшимися хвостами. Им требуется интенсивное питание, чтобы расти и развиваться.

Мальки уязвимы с первой минуты жизни – их путь начинается с поиска пищи в пленке, образующейся на поверхности в прибрежных районах, где течения, приливы и глубинные потоки «собирают» присутствующие в воде органические вещества. Пленку эту видно даже со спутников – она тянется длинными волнистыми ленточками вдоль побережья.

Некоторые личинки доплывают до пленки, других, как и еще не вылупившиеся икринки, доносит течение. Хищники тоже крутятся здесь. Мальки, которым удается укрыться от них и найти достаточно пропитания, вырастают до пяти сантиметров в длину. Теперь они готовы отправиться в места постоянного обитания, туда, куда их доставит течение.

Поверхностная пленка не стабильна: в плохую погоду она разрушается, и ее сложно изучать. Гоув и Уитни показали мне фрагмент у берега Оаху – ближайший к их лаборатории. Основной объект изучения находится на западе Большого острова, где два внушительных вулкана куда лучше, чем гряда Вайанае на Оаху, укрывают бухту от ветра.

Уитни и Гоув предполагали, что обнаружат пластик в здешних пленках – вблизи от Гавайских островов совершает свой регулярный дрейф Большое тихоокеанское мусорное пятно. Изначально предполагалось сосредоточиться на изучении биологии личинок рыб, но в собранных образцах оказалось столько пластика, что ученым пришлось пересмотреть проект.

Первые же результаты указывали на то, что в пленке собирается в семь раз больше пластиковых отходов, чем личинок рыб! (В водах, где пленки нет, соотношение обратное – личинок рыб в три раза больше, чем микропластика.) Вообще, в среднем в пленке в 130 раз больше пластиковых фрагментов, чем за ее пределами.

«Мы и подумать не могли, что обнаружим столь высокую концентрацию!» – комментирует результаты Гоув. О чем тут говорить, если в желудке первой же рыбы, которую препарировали ученые, был найден пластик.

Какой именно вред приносит этот искусственный материал, пока неизвестно. Впрочем, кое-что лабораторные исследования уже прояснили. Пластик снижает аппетит и уменьшает скорость роста рыб, которые его проглотили, что может отразиться на их репродукции и в конечном счете – на размере популяции: чем крупнее самка рыбы, тем больше икры она может выносить и тем многочисленнее окажется ее потомство.

Если едва появившаяся на свет рыбка проглатывает пластик, она не получает калорий, необходимых ей для выживания.

Когда ученые из Национального управления по океаническим и атмосферным исследованиям США на 8 минут забросили сеть у побережья Гавайев, им в изобилии попались и живые существа (слева), и пластик (справа). Все, что океанические течения собрали в пленке на поверхности воды, в лаборатории исследователи тщательно сортируют пинцетом. Компьютерная программа подсчитывает количество пластиковых кусочков и измеряет каждый из них, а лаборант с помощью микроскопа идентифицирует живые организмы.

В своей лаборатории Уитни и Гоув препарировали свыше 650 личинок рыб (большинство длиной от 8 до 13 миллиметров), и внутри 8,6 процента особей, отловленных в пленке, они обнаружили пластик. Вроде бы не так уж много, да к тому же за пределами пленки показатель в два с лишним раза ниже, но ученые знают, что даже небольшие отклонения в выживании личинок рыб могут привести к серьезным потерям в численности популяций и – по принципу домино – оказать влияние на всю пищевую цепочку.

Ученые из Национального управления океанических и атмосферных исследований США обнаружили широко применяемые в изготовлении снастей крошечные синие полиэтиленовые и полипропиленовые нити в желудках личинок меч-рыбы, марлинов и представителей пяти других видов. Видимо, все дело в том, что эти нити очень похожи на излюбленное лакомство рыбьих личинок – голубоватых крошечных веслоногих рачков с длинными тонкими усиками-антеннами.

Похоже, чаще других проглатывают пластик летучие рыбы. Сами рыбы не только становятся добычей более крупных животных (в том числе акул), но и являются основным источником пропитания для 95 процентов морских птиц на Гавайях. Поступает ли пластик в организм птиц, и, если поступает, какое влияние он на них оказывает? По словам Гоува, едва ученые находят ответ на один вопрос, тут же возникает десяток новых.