Шини автомобілів забруднюють океани мікропластиком

Кожна поїздка на роботу чи до магазину призводить до зношування автомобільних шин, внаслідок чого крихітні фрагменти гуми відриваються від поверхні. Цей мікроскопічний сміття під час дощу змивається у струмки, водні шляхи та естуарії.

«Керування автомобілем або навіть поїздка в автобусі нагадує протягування гумки по планеті, за винятком того, що крихти є мікропластиком. Токсичним мікропластиком», — зазначила Брітта Бехлер, директорка з досліджень океанічного пластику в організації Ocean Conservancy.

Коли йдеться про мікропластик, на думку спершу спадають пакувальні матеріали та мікрогранули, а не шини. Однак гума, що стирається об дорогу, насправді є основним джерелом морського пластикового забруднення. Деякі дослідження показують, що частинки зношених шин становлять майже половину мікропластику в наземних та водних системах. Фрагменти шин лише нещодавно були класифіковані як нано- та мікропластикові частинки у різних екологічних дослідженнях, що означає присутність цих токсичних крихітних частинок, ймовірно, була занижена.

Шини містять суміш натурального та синтетичного каучуку, а також інші хімічні речовини, добавки та метали. Коли шина руйнується та потрапляє в навколишнє середовище, маленькі шматочки можуть потрапити до раціону риб та інших морських мешканців. Багато досліджень зазвичай зосереджуються на частинках або хімічних речовинах з невикористаних шин, а не на фактичному сміттю від зношених на дорозі шин.

Щоб краще зрозуміти, як частинки шин впливають на водні екосистеми, дослідники піддали пару естуарних видів впливу суміші як зношених, так і нових частинок шин. Оцінюючи, як риби та креветки споживали частинки шин і як самі частинки та хімічні речовини, що вони виділяють у воду, впливали на ріст та поведінку видів, науковці прагнули зафіксувати екологічні ризики забруднення шинами в більш реалістичних умовах. Результати опубліковані у виданні Environmental Pollution.

У навколишньому середовищі частинки шин, з якими взаємодіють живі істоти, природно відрізняються за розміром. Найменші часто викидаються безпосередньо в повітря саме під час їх утворення. «Ви побачите вищий рівень забруднення частинками шин уздовж доріг, наприклад, а не лише у водних шляхах», — пояснила Сюзанна Брандер, екотоксиколог та викладач Орегонського державного університету, одна з авторів дослідження.

Дощ змиває ці частинки з дорожніх поверхонь у зливові стоки, які можуть вести до джерел прісної води. «Саме тут починається цикл. Ці частинки шин малі, вони здатні рухатися, деякі переносяться повітрям, деякі водою, і саме так вони стають настільки поширеними», — додала Бехлер, яка не брала участі в дослідженні.

Шини виготовляються зі складних матеріалів і містять тисячі потенційних токсинів. Одним з таких інгредієнтів є 6PPD. Він використовується для запобігання розтріскуванню гуми, але може бути надзвичайно токсичним для лосося навіть у малих концентраціях.

Дослідники використовували стандартну суміш типів шин, які можна знайти на дорогах США: 14 відсотків від легких вантажівок, 41 відсоток від легкових автомобілів та 45 відсотків від вантажівок і автобусів. Вони штучно старили частинки шин, підвішуючи їх у воді з органічною речовиною, а потім механічно обробляючи скляними кульками, струшуванням та автоклавуванням. Це розбило їх на мікрочастинки діаметром від одного до двадцяти мікрометрів та наночастинки діаметром менше одного мікрометра. Ще одну частину зразків обробили додатково, щоб виділити хімічні сполуки, що виділяються з частинок шин, які представляють фільтрат.

Дослідники піддали внутрішню атерину (Menidia beryllina) та мізидних креветок (Americamysis bahia) на ранніх стадіях життя впливу різних концентрацій частинок шин та фільтрату, щоб імітувати різні рівні забруднення навколишнього середовища.

«Ми спостерігали значно вищі показники поглинання в обох видів, коли вони піддавалися впливу зношених частинок шин», порівняно з новими частинками, зазначила головна авторка Кларісса Рагузо, морський науковець та постдокторант Портлендського державного університету.

Хоча ні риби, ні креветки не зазнали значної смертності, зношені частинки шин зменшили ріст обох видів, і для креветок знадобилося менше частинок шин, щоб постраждати. Креветки також загалом поглинали більше частинок шин, ймовірно, через їхній донний спосіб харчування.

«Мене здивували видоспецифічні реакції», — зазначила Рагузо. «Ми очікували, що зношені частинки шин послідовно матимуть найсильніші ефекти для обох видів та всіх кінцевих точок».

Частинки шин вплинули на поведінку обох видів, хоча риби більше постраждали від нових частинок, а креветки — від зношених.

«Хоча ми дійсно спостерігали сильніші ефекти на ріст та поглинання в обох видів, збільшення поведінкових змін, пов'язаних зі старінням, спостерігалося лише у мізидних креветок, що свідчить про те, що вразливість до забруднення шинами відрізняється залежно від виду», — пояснила Рагузо.

Поведінкові ефекти, пов'язані зі стресом, змінили неврологічну функцію тварин. Деякі впливи викликали гіперактивність та зниження стресових реакцій, тоді як інші призвели до зниження активності. У дикій природі ці поведінкові зміни можуть зробити істот легшими мішенями для хижаків або порушити розмноження та харчування. Ця зміна може призвести до каскаду наслідків для харчової мережі.

«Мізидні креветки є дуже важливим харчовим продуктом для критичних видів», — зазначила Брандер. «Сірі кити, наприклад, з'їдають мільйони таких організмів на день. Більші риби, яких ми ловимо як морепродукти, їдять мізид. Навіть якщо ми дивимося на цих маленьких личинкових риб та креветок, яких люди не їдять, вони є шляхом до того, що ми їмо».

Хоча шини є провідним джерелом забруднення мікропластиком, потенційні рішення для забезпечення того, щоб менше частинок потрапляло у водні шляхи, знаходяться в розробці. Одна з можливостей полягає в зміні хімічного складу шин, щоб вони виділяли менше шкідливих мікрочастинок під час використання. Інші дослідження проводяться в Портлендському державному університеті щодо встановлення пасток для уловлювання частинок шин у зливових стоках до того, як вони потраплять у морське середовище. Ще один проект має на меті прикріпити до транспортних засобів пристрої, які уловлюють пил від шин ще до того, як він потрапить на дорогу.

«Це дослідження є важливим, оскільки воно наближає дослідження мікропластику до реальних умов, типу частинок, яким організми фактично піддаються в природі», — зазначила Бехлер. «І розуміння того, як ці частинки поводяться після старіння, дійсно критично важливе для оцінки екологічного ризику та інформування майбутніх стратегій запобігання та пом'якшення наслідків».