Исследование зафиксировало перенос микропластика зоопланктоном в глубины моря.

Микропластиковые шарики, обнаруженные в центральной трубке копепода [его кишечном тракте], как показано здесь, флуоресцентно меченые шарики помогают визуализировать и идентифицировать его. © PML

В новом исследовании впервые были зафиксированы и измерены в режиме реального времени скорости перемещения микропластика через кишечник ключевого вида зоопланктона, а также использованы эти измерения для оценки того, какое количество пластика эти крошечные животные могут переносить и опускать на дно в океане каждый день.

Зоопланктон уже становится одним из основных биологических путей переноса микропластика в морских экосистемах. По оценкам, в океане накопилось более 125 триллионов частиц микропластика, поэтому понимание того, как эти загрязняющие вещества перемещаются по морским экосистемам и пищевым цепям, имеет жизненно важное значение для прогнозирования долгосрочных последствий для здоровья океана.

Копеподы широко считаются самым многочисленным видом зоопланктона в нашем океане, доминируя в сообществах зоопланктона почти во всех океанических регионах, от поверхностных вод до глубин. Их ошеломляющее количество означает, что даже небольшие действия отдельных животных — например, поглощение микропластика — могут в совокупности привести к существенным изменениям на уровне экосистемы.

Новое исследование, авторами которого являются доктор Валентина Фагиано (Океанографический центр Балеарских островов, COB-IEO-CSIC) и доктор Мэтью Коул, доктор Рейчел Коппок и профессор Пенелопа Линдеке из PML, показывает, что копеподы могут ежедневно переносить сотни микропластиковых частиц на кубический метр морской воды через толщу воды.

Статья «Визуализация в реальном времени показывает поток микропластика, опосредованный копеподами» , опубликованная в журнале Journal of Hazardous Materials, представляет собой одну из самых на сегодняшний день четких количественных картин того, как микропластик циркулирует в океане под воздействием зоопланктона.

Зоопланктон, и копеподы в частности, играют центральную роль в морской пищевой цепи. Они питаются микроводорослями, а те, в свою очередь, становятся пищей для рыб, морских птиц и морских млекопитающих. Они также приводят в действие «биологический насос», упаковывая углерод в фекальные гранулы, которые опускаются в более глубокие воды.

В последние годы копеподы также были признаны переносчиками микропластика — они поглощают мельчайшие частицы пластика, взвешенные в морской воде, и потенциально передают их хищникам или выносят на глубину со своими экскрементами и тушками. Но до сих пор не существовало точного способа оценить, сколько пластика перерабатывает отдельная копепода и с какой скоростью.

В ходе исследования ученые собрали копепод Calanus helgolandicus.   (распространенный североатлантический копепод) через мелкоячеистую планктонную сеть на станции L4 обсерватории Западного канала — примерно в шести морских милях к югу от Плимута — на борту исследовательского судна Quest компании PML.

В лабораторных условиях копеподы подвергались воздействию трех распространенных типов микропластика:

• флуоресцентные полистироловые шарики
• полиамидные (нейлоновые) волокна
• фрагменты полиамида (нейлона)

Эти образцы предлагались в различных условиях питания, что позволило ученым проверить, влияют ли форма пластика или доступность пищи на скорость перемещения частиц по кишечнику.

Используя визуализацию в реальном времени, исследователи отслеживали отдельные микропластиковые частицы по мере их попадания в организм и последующего выведения из него. Это позволило им с высокой точностью измерить два ключевых показателя:

• Время прохождения через кишечник – как долго частица микропластика остается внутри копепода.
• Интервал проглатывания – как часто потребляется новая пластиковая частица.

Во всех экспериментах время прохождения через кишечник составляло в среднем около 40 минут и оставалось неизменным независимо от формы пластика и концентрации пищи. Другими словами: шарики, волокна и фрагменты проходили через кишечник с примерно одинаковой скоростью, и условия кормления не оказывали существенного влияния на замедление или ускорение прохождения пластика.

Объединив эти измерения с реалистичными оценками численности копепод в западной части Ла-Манша — одном из наиболее изученных водоемов мира — команда подсчитала, что копеподы могут быть переносчиками микропластика в количестве около 271 частицы на кубический метр морской воды в день в этом регионе.

До настоящего времени во многих крупномасштабных компьютерных моделях переноса микропластика отсутствовали видоспецифические, основанные на процессах параметры поглощения и выделения зоопланктона. Разработанная здесь количественная модель, основанная на времени прохождения через кишечник, интервалах поглощения и реалистичной численности, предлагает способ:

• Интегрировать поведение зоопланктона в модели переноса пластика в океане.
• Снизить неопределенность в отношении того, где микропластик накапливается с течением времени.
• Улучшить оценку рисков для экологически или экономически важных регионов.

В конечном итоге это помогает ученым и политикам выявлять очаги воздействия микропластика и потенциальные точки вмешательства.