Большие проблемы от микропластика: откуда он в Черном море и как его подсчитать

Студенты на открытии "Зимней школы". Фото: пресс-служба ИнБЮМ

В Севастополе в рамках всероссийского проекта «Плавучий университет» побывали будущие ученых из разных городов страны.

5 февраля в Морском гидрофизическом институте состоялось торжественное открытие Зимней школы «Плавучего университета». 45 участников из 11 регионов страны (студенты, аспиранты и молодые ученые) в течение трех дней проходили обучение на базе ФИЦ ИнБЮМ и МГИ.

Ребята изучают пробы при помощи микроскопа

Фото: Елена Рюмина

На севастопольской площадке для молодых исследователей в этом году организовали занятия по трем направлениям: дистанционное зондирование фитопланктона, гидрохимия Черного моря и микропластик в морской среде. В программе практикумы, мастер-классы, а также экскурсии на научно-исследовательское судно «Профессор Водяницкий».

Главная цель проекта «Плавучий университет» - подготовить студентов и молодых специалистов к работе в морских и океанических экспедициях. Проект длится целый год, а Зимняя школа - его первый этап. Те, кто хорошо проявил себя, получают шанс попасть в морскую экспедицию. Результатом проекта для каждого участника станет научная публикация по теме исследования. В 2024 году Зимняя школа проходит на 11 площадках в разных городах страны.

- Самое главное для нас, чтобы все участники завершили школу с осознанием, что исследование Мирового океана - это именно то, чем они хотят заниматься на протяжении всей жизни. Очень надеемся, что многие вернутся в дальнейшем в наш Институт на практику, стажировку, в аспирантуру, чтобы работать в ИнБЮМ и совместно с нашими учеными участвовать в экспедиционных исследованиях, - отметила заместитель директора по научной работе ФИЦ ИнБЮМ Екатерина Скуратовская.

Микропластик - опасность, невидная глазу

Одной из популярных тем «Зимней школы» стало изучение микропластика.

Микропластик - это частицы пластика размером до 5 мм. Пластик разлагается медленно, в течение сотен и даже тысяч лет. Он может попадать в организмы и откладываться в их тканях.

Так микропластиковый мусор выглядит под микроскопом

Фото: Елена Рюмина

Сегодня микропластик был обнаружен практически везде, от горных вершин до глубин океана, а также в полярных регионах. Многие стиральные порошки, косметические средства содержат микросферы, которые используются как абразивы. Эти микросферы со сточными водами попадают в море. Любой пластиковый стаканчик или пакет, оставленный на пляже или принесенный в море ветром, со временем начинает разлагаться под действием солнца, становясь источником микрочастиц.

- Около пяти лет назад мы начали работу в новом направлении, которое сейчас всех интересует и будоражит, - это микропластик в морской воде. У нас был совместный проект с Морским гидрофизическим институтом и с коллегами из Индии, - рассказывает старший научный сотрудник отдела планктона ФИЦ ИнБЮМ Дарья Литвинюк.

Старший научный сотрудник отдела планктона ФИЦ ИнБЮМ Дарья Литвинюк

Фото: Елена Рюмина

Исследования в Черном море

Севастопольские ученые отбирают пробы воды не только в бухтах, но и в открытом море, вдоль побережья Крыма. Большое количество проб удалось собрать во время экспедиции на борту научного судна «Профессор Водяницкий».

- О результатах исследования или тенденциях говорить пока рано. Но совершенно точно можно утверждать, что это то направление, которому нужно уделять большое внимание. Пластик никуда не денется, мы не можем отказаться от его использования. Мы пока даже про переработку его в целом не говорим. А с берега пластик так или иначе попадает в море. Любая тема требует от тебя погружения, также важно анализировать мировой опыт, - продолжает Дарья Литвинюк.

За прошедшие годы ученые накопили определенный опыт по отбору, обработке и анализу проб.

- В рамках «Плавучего университета» решили познакомить ребят с методическими аспектами работы с пластиковым мусором в море. Заявок было очень много, мы с коллегами выбрали наиболее мотивированных участников, - говорит специалист.

Проблемой микропластика ученые ИнБЮМ и МГИ занимаются совместно.

Ведущий научный сотрудник отдела гидрофизики шельфа Морского гидрофизического института Андрей Багаев рассказал участникам «Зимней школы» о физических свойствах микропластика и о том, как он перемещается в мировом океане.

Ведущий научный сотрудник отдела гидрофизики шельфа Морского гидрофизического института Андрей Багаев

Фото: Елена Рюмина

- Важно, чтобы студенты понимали незакрытые вопросы в этой области, то есть где есть поле для исследований. Предмет изучения всегда должен быть связан с ответом на определенный вопрос. Например, откуда поступает микропластик, почему он движется сверху вниз или почему его где-то больше, а где-то меньше, - рассказал Андрей Багаев.

Практическое занятие

Инженер-исследователь отдела гидрофизики шельфа МГИ Валерия Кальпа провела для студентов мастер-класс. Валерия учится в аспирантуре, и микропластик - тема ее диссертации.

Инженер-исследователь отдела гидрофизики шельфа МГИ Валерия Кальпа

Фото: Елена Рюмина

Под чутким руководством ребята смогли сами выделить микропластик из пробы воды. Процесс этот непростой, ведь в морской воде каких только нет частиц. Пробы собрали с поверхности воды при помощи специального сачка.

- На поверхности воды много мусора - листочки, мошки и так далее. Чтобы нам выделить микропластик, нужно избавиться от всей этой органики. Ее мы сжигаем при помощи перекиси водорода. Мы используем методику наших калининградских коллег, но они берут раствор 30%, а мы - 60%, - рассказывает Валерия.

В итоге остается только вода и неорганические частицы. В колбе через какое-то время тяжелые элементы оседают, а легкий пластик остается на поверхности. Осадок сливают, а все, что осталось, пропускают через фильтр. Затем сам фильтр высушивают. Теперь проба готова к изучению и ее можно рассматривать под микроскопом.

Проблема подсчета

На самом деле методик подсчета частиц несколько, и ученые работают над их совершенствованием. Ведь в одном стакане морской воды могут быть тысячи частиц. Да еще и некоторые слипаются между собой.

В ИнБЮМ в процессе подсчета частиц используют обычный сканер для фотопленки (на таком можно оцифровать старые кадры).

Частицы с фильтра помещают в отделенный бортиком квадрат на сканере. Затем специальная программа анализирует изображение, распознает форму частиц и подсчитывает те, которые являются микропластиком. При помощи формул ученые затем определяют их концентрацию в морской воде.

Программа «Зимней школы» получилась насыщенной и полезной. Ирина Бочерикова из Балтийского федерального университета побывала в Севастополе впервые и очень рада, что смогла попасть на занятия. Микропластик - тема ее будущей дипломной работы.

- Лекции были очень интересные. Мне нравится, что все лекторы такие заряженные. Знаете, иногда, бывает, приходишь, а лектор что-то бубнит себе под нос. А тут совсем не так - видно, что здесь молодой коллектив, это очень мотивирует. Очень много нового узнала. Я занимаюсь пластиком на Балтике, а про исследования в Черном море ранее не слышала, - рассказала Ирина.

Екатерина и Ирина получили новые знания

Фото: Елена Рюмина

Занимается изучением микропластика и магистрант первого курса Российского государственного гидрометеорологического университета Екатерина Голубева.

- В Севастополе я уже второй раз. Мне было очень интересно, как работают коллеги. Они применяют другую методику, это очень познавательно. И с погодой нам повезло: в Питере -11, а тут +11, весна уже, - отметила Екатерина.

Впрочем, холода девушки нисколько не боятся, мечтают отправиться в экспедицию в Арктику, посмотреть на работу ученых и принять в ней участие. В самых северных широтах в морской воде уже тоже обнаружен микропластик.

Программа «Плавучий университет» реализуется в рамках Десятилетия наук об океане ООН, входит в инициативу «Наука побеждать» Десятилетия науки и технологий РФ. Организацию осуществляет Координационный центр «Плавучии университет» на базе Московского физико-технического института.