Микропластик угрожает урожаям и производству продуктов питания

Микропластик снижает фотосинтез — процесс, с помощью которого растения преобразуют энергию солнца в плоды и овощи. Это грозит значительными потерями в производстве сельскохозяйственных культур и морепродуктов в ближайшие десятилетия и может привести к нехватке продовольствия для сотен миллионов людей.

К такому тревожному выводу пришло новое исследование. Авторы объединили более 3000 наблюдений за влиянием микропластика на растения из 157 отдельных научных отчетов, а затем экстраполировали результаты с помощью машинного обучения — компьютерной модели, которая обучает ИИ находить закономерности в данных.

Было обнаружено, что воздействие микропластика снижает фотосинтез у наземных растений, а также морских и пресноводных водорослей на 7–12%. По расчетам авторов, это может в конечном итоге снизить урожайность основных культур, таких как рис, пшеница и кукуруза, на 4–14%.

Сложность проблемы микропластика

Пластиковые отходы трудно перерабатывать, и только в 2025 году они, вероятно, составят 360 миллионов метрических тонн твердых отходов. Более коварны триллионы мельчайших фрагментов, на которые распадаются эти продукты. Эти микропластики размером менее 5 мм, а некоторые из них — всего 1 микрон, что означает, что 10 000 таких частиц могут легко поместиться внутри средней растительной или животной клетки.

Ученые подсчитали, что ежегодно в океан попадает около 11 миллионов метрических тонн микропластика, включая 51 триллион отдельных частиц.

Авторы нового исследования попытались ответить на вопросы, на порядки более сложные, касающиеся огромного количества микропластика во всей глобальной биосфере. Другие ученые выразили обеспокоенность ограниченностью данных, использованных в модели, что может привести к излишней спекуляции о возможных последствиях для продовольственных запасов.

Необходимы дополнительные исследования

Основные выводы нового исследования основаны на экстраполяциях, которые могут не работать в глобальном масштабе. Реальность такова, что существуют тысячи типов микропластика, которые значительно различаются по химическому составу, размеру, распределению в окружающей среде и биологическим эффектам. Новое исследование не проводило между ними различий.

Крупные частицы микропластика накапливаются в почве, в то время как более мелкие могут присутствовать в воздухе и напрямую поглощаться клетками растений. В некоторых случаях мелкий микропластик может повреждать хлоропласты — клеточные структуры, участвующие в фотосинтезе.

Предыдущие исследования показали, что воздействие микропластика на некоторые водоросли может снижать фотосинтез и усиливать стресс, приводя к повреждению клеток. Другие исследования на сельскохозяйственных растениях, таких как табак, показали, что эффекты микропластика варьируются в зависимости от его типа и дозы, продолжительности воздействия и вида растения.

Учитывая потенциальный риск для глобального производства продуктов питания, необходимо уделять больше внимания строгим научным исследованиям микропластика и его воздействия как на сельскохозяйственные культуры, так и на морскую жизнь.

Всемирный экономический форум назвал микропластик одной из десяти главных угроз и рекомендует срочные действия. По его данным, средний человек может потреблять от 78 000 до 211 000 таких частиц ежегодно. Прогнозируется, что выброс частиц микропластика, вероятно, более чем удвоится в ближайшие 15 лет, возможно, превысив 40 миллионов метрических тонн в год.

Несмотря на растущую озабоченность ученых и гражданского общества, некоторые крупные государственные организации, занимающиеся исследованиями микропластика в США и Европе, рассматривают возможность радикального сокращения как финансирования экологических исследований, так и нормативного надзора.

Плохо изученная угроза микропластика может сравниться с другими серьезными угрозами, включая изменение климата и утрату биоразнообразия.