Пластиковое загрязнение представляет угрозу для морской флоры и фауны. Пластиковые пакеты, бутылки и соломинки, которые мы видим разбросанными по пляжам, уже давно признаны опасными. Но крошечные фрагменты пластика, называемые микропластиком, размером менее 5 мм также являются основным источником.
Микроволокна являются наиболее распространенным типом микропластика и составляют до 91% микропластика, плавающего в наших морях. Эти крошечные волокна выпадают из текстиля в результате ношения и стирки одежды, а также в результате выветривания и истирания морского оборудования.
Морские животные будут сталкиваться с этим микропластиком и даже потреблять его. Особенно уязвимы моллюски, которые питаются фильтрацией органических частиц из воды. Одно исследование показало, что моллюски поглощают гораздо более высокие концентрации микропластика, чем большинство других морских животных.
В Морской лаборатории Плимута ученые изучили воздействие микрофибры на молодых голубых мидий (длиной всего 1 см) в течение трех месяцев. Молодые животные, как правило, более уязвимы, чем взрослые, к изменениям в окружающей среде. Например, более молодые мидии имеют более высокий уровень смертности в дикой природе, в основном из-за хищничества. Таким образом, воздействие загрязнения микропластиком на молодых мидий, вероятно, будет значительным.
В статье, опубликованной в журнале «Микропластики и нанопластики», говорится, что длительное воздействие полиэфирных микроволокон привело к уменьшению размеров мидий, которые росли медленнее.
Голубые мидии являются важным видом-индикатором для ученых, поскольку они выявляют более широкие тенденции в экосистеме. Постоянно фильтруя воду, синие мидии подвергаются воздействию загрязняющих веществ, поэтому они являются хорошим индикатором качества воды. Мидии, как часть группы моллюсков, называемых двустворчатыми моллюсками, также являются важной частью морской продовольственной безопасности. Таким образом, если снижение роста также происходит в дикой природе, это может вызвать ударные волны по морской экосистеме и индустрии аквакультуры двустворчатых моллюсков.
В лаборатории с контролируемой температурой мы подвергали мидий воздействию полиэфирных микроволокон (размером от 0,01 мм до 0,5 мм) в двух концентрациях: 8 и 80 микроволокон на литр. Мы также подвергали мидий воздействию хлопковых микроволокон в количестве 80 микроволокон на литр.
Ученые обнаружили, что концентрация морского микропластика в 10 частиц на литр морской воды является обычным явлением. Таким образом, концентрации, используемые в нашем исследовании, являются репрезентативными для природной среды.
Голубые мидии, подвергшиеся воздействию более высокой концентрации полиэфирных микроволокон, были значительно меньше и показали в среднем на 36% более низкую скорость роста, чем мидии, которые не подвергались воздействию каких-либо микроволокон. Этот результат наблюдался только у мидий, подвергшихся воздействию самой высокой концентрации полиэфирных микроволокон. Воздействие хлопковых микроволокон не вызывало значительного снижения скорости роста молодых мидий.
Исследования токсичности показали, что микропластик может вызывать повреждения на молекулярном и клеточном уровне у взрослых мидий. Одно исследование зафиксировало сильную воспалительную реакцию в клетках мидий после шести часов воздействия полиэтиленовых микропластиковых частиц.
Снижение роста мидий в ответ на воздействие пластиковых микроволокон может быть связано с изменением их энергетического баланса (баланса между потребляемой и используемой энергией). Эти изменения могут быть вызваны тем, что мидии меняют свое пищевое поведение, чтобы избежать потребления микроволокон, отвлекая энергию от роста на переработку проглоченных микроволокон или на восстановление повреждений, вызванных этими микроволокнами.
Снижение темпов роста мидий, в свою очередь, может повлиять на более широкую экосистему.
Молодые мидии растут быстрыми темпами и достигают товарного размера через 12–24 месяца. Однако они должны конкурировать за пищу и пространство как друг с другом, так и с другими видами. Более молодые мидии, которые не могут расти так быстро, могут уступить другим видам и стать жертвами хищничества.
Более мелкие мидии также имеют меньшую пищевую ценность. Хищникам, таким как крабы, трубачи, морские звезды и многие виды птиц, может потребоваться съесть больше этих мелких мидий. Это может повлиять на популяции как мидий, так и их хищников.
Люди, как потребители морепродуктов, также будут затронуты более мелкими мидиями. Одни только устрицы, мидии и морские гребешки ежегодно обеспечивают население мира более чем 8 миллионами тонн пищи. Но более низкие темпы роста означают, что мидиям потребуется больше времени, чтобы вырасти до пригодных для добычи размеров. Меньшие по размеру животные и более длительное время выхода на рынок могут снизить рентабельность двустворчатой аквакультуры в будущем.
Микропластик оказывает явное влияние на рост молодых голубых мидий. Но реальные последствия могут быть еще более серьезными.
В некоторых более загрязненных морских средах ученые выявили концентрацию микропластика до 182 частиц на литр, что вдвое превышает концентрацию, использованную в нашем эксперименте. Отдельные исследования также показывают, что концентрации микропластика в наших океанах могут быть даже выше, чем в настоящее время, поскольку многие частицы слишком малы, чтобы их можно было уловить и подсчитать.
Исследование подчеркивает важность проведения долгосрочных экспериментов при оценке воздействия микропластика на морскую жизнь. Воздействие на клетки и ткани организма при воздействии микропластика может проявляться в короткие промежутки времени.
Но влияние экологически значимых концентраций микропластика на рост, размножение и выживание, которые имеют наибольшее значение для всего населения, требует гораздо более длительных периодов наблюдения.
Морской среде уже угрожают чрезмерный вылов рыбы и изменение климата. Исследования, подобные этому, сейчас начинают проливать свет на разрушительное воздействие микроволокон и других микропластиков на животных в наших океанах.
