Використання пластикових виробів давно набуло масового характеру. Через це океани виявилися сильно ним засмічені. Завдяки математичній моделі науковці вчаться передбачати розповсюдження мікропластику водами світового океану.
Дослідники виявили, що властивості частинок мікропластику є найбільшим фактором який впливає на його поширення океаном. Водночас кількість водоростей визначає максимальну глибину поширення мікропластику.
Таким чином, нова математична модель, здатна відстежувати вертикальний рух мікроскопічних частинок пластику, які покриті водоростями. Це дає вченим надію на боротьбу з пластиковими відходами в океанах Землі, адже якщо поширення мікропластику можна відслідкувати, його можна і попередити.
Детальніше про дослідження
Фрагменти пластику діаметром менше, як 5 міліметрів складають 90% пластикового сміття, яке виявляють на поверхні океану. Кількість пластику, який перебуває під поверхнею води значно переважає кількість “поверхневого”. Однак точно не відомо, що відбувається з цими частками, коли вони потрапляють в океан, адже 99% мікропластику в нашому океані вважається “зниклим”.
Емпіричні дослідження пластикових частинок на поверхні океанів показують, що їхня кількість значно нижча, ніж можна було б очікувати. Тому припускається, що частинки губляться у глибших областях вертикальної водної товщі, але механізми, що сприяють їхньому зануренню залишаються незрозумілими.
Як, на думку вчених, мікропластик поширюється океаном
Пропоновані механізми включають надходження в організм морської біоти, наприклад фітопланктону і зоопланктону та вертикальне переміщення. Час, необхідний для того, щоб пластик набув негативної плавучості може становити всього 2 тижні. Проте, цей час сильно варіюється через географічне положення та сезонні ефекти.
Нова математична модель, розроблена вченими Ньюкаслського університету, має потенціал для розуміння та прогнозування розповсюдження пластику в океані та впливу його на навколишнє середовище, особливо в районах з високою концентрацією.
Дослідники вивчили поведінку безрозмірної динамічної системи, що вловлює динаміку плавучого мікропластику, який піддався біологічному забрудненню водоростями в навколишньому океані. В добре перемішаному океані такі частинки коливаються по вертикалі, а глибина коливань визначається властивостями зростання водоростей та їх чутливістю до проникнення світла.
Період коливань в основному визначається розміром мікропластику, який може змінюватися на кілька порядків. Дрібніші частинки спускаються надзвичайно повільно та можуть бути поглинені колонією водоростей. У цьому випадку періоди коливань становить від кількох годин до десятків днів.
Чому застосування нової моделі – важливий крок
Проблема поширення мікропластику океаном одне з найважливіших завдань. Ця проблема вкрай негативно впливає на екологію і потребує розв’язання. Оскільки поширення мікропластику океаном залишалося не до кінця зрозумілим з новою моделлю з’явився шанс стати на крок блжчим до вирішення проблеми, адже тепер забруднення океанів можна розрахувати та передбачити.