Россия
В начале ноября 2023 года завершился 92 рейс НИС «Академик Мстислав Келдыш» в Карское море. Основные направления работы экспедиции Института океанологии РАН (начальник экспедиции, академик РАН Михаил Владимирович Флинт) – климатические тренды и накопленные экологические риски в арктических экосистемах [1]. Одной из целей многодисциплинарных исследований в экспедиции был сбор проб микропластика нейстонной сетью Манта ячеей 335 мкм для оценки его количества и характера распределения в поверхностных водах в период формирования льда в Карском море. Научные работы, выполненные учеными ВНИРО в рамках Соглашения о намерениях по сотрудничеству в научно-исследовательской деятельности между ФГБНУ «ВНИРО» и ФГБУН «ИО РАН» от 07.08.2018 г. и Программы совместных научных исследований Росрыболовства и Российской академии наук на 2021 и последующие годы от 3 марта 2021 г., позволили актуализировать данные о распределении микропластика, синтетических волокон и других антропогенных загрязнителей на различных участках акватории моря, включая его заливы, губы и воды у кромки льдов. Наблюдения в октябре 2023 года не выявили локализаций и аномальных концентраций микропластика в границах обследованной акватории.
микропластик, антропогенное загрязнение, Карское море
Проблема загрязнения пластиком (включая микропластик с размерами <5 мм) вод Мирового океана в последние годы широко обсуждается в средствах массовой информации, поскольку ее масштабы [2] сопоставимы в пространстве и времени с глобальными климатическими изменениями. Отмечено [3; 4], что рост мирового производства пластика и его активное использование в различных отраслях промышленности и быту сопровождается кратным и масштабным увеличением антропогенной нагрузки на морские экосистемы. Исследования ученых показали, что частицы пластика отмечаются в разном количестве повсюду, во всех оболочках планеты и её обитателях. Особое беспокойство учёных и общества вызывает загрязнение пластиком биотопов Арктического региона, о чем свидетельствует обобщение немногочисленных публикаций [5]. Широко обсуждается вопрос о путях поступления пластика в арктический бассейн, направлениях его дрейфа и наличии зон накопления плавающего пластикового мусора и микропластика.
Предварительные результаты наблюдений, выполненных в ходе комплексной экспедиции в 92 рейсе НИС «Академик Мстислав Келдыш» в Карское море в октябре 2023 г., позволили ученым ВНИРО актуализировать данные о распределении микропластика, синтетических волокон и других антропогенных загрязнителей на различных участках его акватории, включая заливы, губы и воды у кромки льдов.
Сбор проб, для оценки загрязнения микропластиком поверхностных вод Арктических морей, выполняется учеными ФГБНУ «ВНИРО» с 2019 года. В Карском море такие наблюдения были выполнены в ходе тралово-акустической съемки на НИС «Профессор Леванидов» в сентябре 2019 г. [6] и по маршруту Арктического перехода барка «Седов» по Северному морскому пути в октябре 2020 г. [7]. В составе нейстонных уловов частицы пластика и волокна отмечали единично, как правило в собранных пробах доминировал планктон, в меньшем количестве встречалась медуза, на отдельных участках акватории отмечали молодь краба, частицы судовой краски, сажи, песчаник, а на мелководных участках шельфа и у побережий присутствовали насекомые, остатки травы, перья и частицы дерева. Количественные оценки содержания микропластика, полученные в экспедициях ВНИРО, показали, что среднее количество частиц микропластика на единицу объёма в мористой части и прибрежной части акватории Карского моря не превышало 0,025 и 0,002 ед./м3 соответственно. Аналогичные исследования, выполненные учеными ИО РАН в августе-октябре 2019-2022 годов, показали, что средняя концентрация микропластика, на единицу объема варьировала от 0,003 до 0,015 ед./м3 в зависимости от количества наблюдений на акватории и района исследований [8].
В 2023 г. план и сроки выполнения научной экспедиции ИО РАН в Карское море обусловили возможность получения уникальных сведений о распределении частиц пластика на его акватории в период осеннего выхолаживания вод и начала ледообразования. С учетом плана работ в рейсе, задачи исследования микропластика были уточнены и дополнены сборами проб в границах распределения вод речного стока, в Обской губе, на устьевых участках заливов восточного побережья архипелага Новая Земля, на галсе от северной части острова этого архипелага до ледовой кромки на 81°15’ с.ш. через желоб Святой Анны (для подтверждения/опровержения переноса частиц пластика в Карское море с севера), а также наблюдениями вдоль кромки молодого льда в восточной части Карского моря, где таковые, в период интенсивного ледообразования, ранее не выполняли (рис. 1).
Рисунок 1. Расположение станций для отбора проб микропластика в 92-м рейсе научно-исследовательского судна «Академик Мстислав Келдыш» в Карском море в октябре 2023 года
Figure 1. Location of microplastic sampling stations on the 92nd voyage of the research vessel «Akademik Mstislav Keldysh» in the Kara Sea in October 2023
Важно отметить, что использование сети Манта, со счетчиком расхода воды, позволило провести репрезентативный отбор проб микропластика в поверхностном слое и получить данные о его количестве на единицу объёма, сопоставимые с результатами наблюдений 2019-2022 годов. Материалы этих наблюдений были дополнены данными обловов водной толщи планктонными сетями Бонго 60 и ДСН с ячеей 500 мкм, оборудованных счетчиками расхода воды. Также в ходе экспедиции выполнен отбор проб грунта для оценки возможного накопления пластика в морских отложениях.
Первичный анализ собранных проб методом микроскопии на борту судна позволил сделать предварительные оценки загрязнения микропластиком вод Карского моря в октябре 2023 года. В пробах, собранных на мелководном шельфе в границах распресненных вод речного стока, частицы микропластика не обнаружены, за исключением акватории Обской губы (ст. 7645, 7650, 7653). Отмечена их встречаемость в глубоководной юго-западной части моря (ст. 7638, 7688, 7690, 7701, 7702), что аналогично наблюдениям 2019-2022 годов. Впервые частицы микропластика отмечены в поверхностных водах заливов восточного побережья архипелага Новая Земля (ст. 7666, 7695-2), что, вероятно, связано с приливо-отливными явлениями. Зарегистрированы частицы микропластика над глубоководной частью желоба Святой Анны (ст. 7673), что, по мнению автора, обусловлено их переносом в Карское море водами из смежных северных районов. В пробах, собранных специалистами ИО РАН в этом районе, в августе и октябре 2021 г. микропластик не отмечали. Впервые обнаружены частицы микропластика в пробах воды, взятых у кромки льдов (ст. 7677, 7678, 7682) в период их интенсивного образования.
Начальник экспедиции академик М.В. Флинт отметил [9] «При этом в пробах практически по всей акватории бассейна были обнаружены частицы краски, количество которых многократно превышало количество частиц пластика в пробах, где последние присутствовали. Результат позволяет предположить, что корабельная краска является более существенным компонентом загрязнения арктических морей, особенно если учесть, что при окрашивании подводных частей судов используется краска, препятствующая биологическому обрастанию и содержащая токсичные кадмий, свинец и цинк».
Таким образом, опираясь на результаты исследований 2023 г., можно говорить, что средняя концентрация микропластика в водах Карского моря, согласно предварительным расчетам, составила 0,0104 шт./м3, которая не превышает количественные оценки, полученные с использованием аналогичного оборудования (сети Манта) в ходе исследований в 2019-2022 годах. Важно отметить, что наблюдения, выполненные в основных биотопах моря, не выявили участков локализации или концентрации частиц пластика (включая микропластик с размерами <5 мм). Высокие показатели встречаемости частиц синтетической судовой краски, в уловах нейстонной сети, практически на всей акватории исследований, косвенно указывают на возможное увеличение антропогенной нагрузки на экосистему Карского моря. Это требует принятия превентивных мер по ее защите и принятию новых нормативных документов, направленных на минимизацию этого воздействия.
По нашему мнению, [10] в современных условиях, с учетом[А1] Стратегии развития Арктического региона, особое внимание следует обратить на следующие ключевые моменты:
- возможное накопление пластика в Арктике в результате его переноса из других регионов морскими течениями;
- увеличение антропогенной нагрузки на морские экосистемы, в том числе за счет загрязнения вод пластиком и синтетическими судовыми красками, с учетом климатических трендов, интенсивного развития инфраструктуры, транспортных перевозок и судоходства в регионе;
- поглощение частиц микропластика морскими организмами различного трофического уровня, которое может оказывать как физиологическое (связанное, например, с закупоркой путей у фильтратов или кишечных трактов у рыб), так и потенциальное токсикологическое воздействие, обусловленное выделением вредных добавок, химических соединений и/или токсинов, сорбированных на поверхности частиц пластика или адсорбированных с них;
- возможное накопление пластика в донных отложениях.
Автор выражает искреннюю благодарность начальнику экспедиции, академику РАН Михаилу Владимировичу Флинту за приглашение к участию в комплексной экспедиции в Карское море и помощь в организации научных наблюдений в ходе ее выполнения. Мы также благодарим специалистов ВНИРО и ИО РАН, членов экипажа НИС «Академик Мстислав Келдыш» за помощь в сборе проб микропластика, авторов фотографий за любезное их предоставление, специалистов ФГБНУ «ВНИРО» за помощь в техническом обеспечении научных работ при подготовке экспедиции, а также – анонимных рецензентов, сделавших ценные замечания при подготовке публикации.
1. Академик Михаил Флинт: Арктика вопреки всему [Электронный ресурс] // URL : https://argumenti.ru/interview/2023/10/862843 (дата обращения 10.11.2023)
2. Чубаренко И. П. Есюкова Е. Е., Хатмуллина Л. И., Лобчук О. И., Исаченко И. А., Буканова Т. В. Микропластик в морской среде. М.: Научный мир. 2021.520 с.
3. Lusher A.L.; Hollman P.C.H.; Mendoza-Hill J.J. 2017. Microplastics in fisheries and aquaculture: status of knowledge on their occurrence and implications for aquatic organisms and food safety. FAO Fisheries and Aquaculture Technical Paper. No. 615. Rome, Italy. Pp. 140
4. GESAMP. 2020. Proceedings of the GESAMP International Workshop on assessing the risks associated with plastics and microplastics in the marine environment / Kershaw P.J., Carney Almroth B., Villarrubia-Gómez P., Koelmans A.A., Gouin, T., eds. (IMO/FAO/UNESCO-IOC/UNIDO/WMO/IAEA/UN/ UNEP/UNDP/ISA Joint Group of Experts on the Scientific Aspects of Marine Environmental Protection). Rep. to GESAMP No. 103. Pp. 68.
5. Bergmann M., Collard F., Fabres J., Gabrielsen W., Provencher J., Rochman C., Sebille E., Tekman M. 2022. Plastic pollution in the Arctic//Nat.Rev.Earth Environ. 3: 323-337. DOIhttps://doi.org/10.1038/s43017-022-00279-8.
6. Педченко А.П., Блиновская Я.Ю. Трансарктическая экспедиция ВНИРО: Результаты исследований микропластика в Арктических морях в 2019 г. // Инновационные научные исследования: теория, методология, практика. Мат. межд. науч.-практ. конф. Пенза: МЦНС «Наука и Просвещение». 2020. Ч.1. С. 203-205.
7. Педченко А.П., Сомов А.А. Арктический переход барка «Седов» в августе-октябре 2020 г.: обзор результатов научных наблюдений // Труды ВНИРО. 2021. Т. 185. С. 163-171.
8. Жданов И.А. Оценка распределения и изменчивости поверхностного микропластика в евразийской Арктике на основе унифицированных методов: дис. … канд. геогр. наук: 1.6.17 - «Океанология». ИО РАН, Москва, 2023. 24 с.
9. Флинт М.В. 92-й рейс НИС «Академик Мстислав Келдыш». Завершается второй, последний этап рейса [Электронный ресурс] // URL : https://ocean.ru/index.php/vse-novosti/item/2887-92-rejs-keldysh-zavershenie (дата обращения: 10.11.2023)
10. Колончин К.В., Педченко А.П., Беляев В.А. Исследования содержания микропластика в воде и промысловых рыбах: от научного поиска к масштабному мониторингу // ТРУДЫ ВНИРО. 2023 г. Т. 193. С. 162-173. DOI:https://doi.org/10.36038/2307-3497-2023-193-162-173.
