Даже дикие животные в отдаленных районах не избежали воздействия микропластика

Фото из открытых источников

Ученые обнаружили микропластик в крови диких тапиров и гигантских муравьедов в Бразилии, в том числе животных, обитающих вдали от населенных пунктов. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature.

Когда послеполуденное солнце начало садиться над бразильскими пейзажами, группа исследователей ехала по пыльным грунтовым дорогам в поисках гигантских муравьедов. Двое наблюдателей ехали в кузове грузовика, осматривая местность в поисках признаков движения. Заметив муравьеда, команда подошла к нему пешком с двумя сетками с длинными ручками.

Обычно на отлов животного уходило около минуты, но собранная информация помогла бы ответить на гораздо более важный вопрос: насколько широко распространилось пластиковое загрязнение в природе? 

Исследователи изучали, содержат ли дикие животные, живущие ближе к местам человеческой деятельности, больше микропластика в крови. Результаты их исследований выявили четкую связь между антропогенным воздействием и воздействием пластика.

Но одно открытие вызвало особую тревогу. Даже в отдаленном бразильском Пантанале, крупнейшем в мире тропическом болоте, в крови каждого исследованного животного были обнаружены микропластики, несмотря на то, что оно проживало более чем в 65 километрах от ближайшего населенного пункта.

Результаты показывают, что пластиковое загрязнение достигает дикой природы даже в местах, которые, казалось бы, практически не затронуты деятельностью человека.

Ученые широко предполагали наличие связи между деятельностью человека и пластиком в дикой природе. Для проверки этой гипотезы исследователям потребовались различные данные по одним и тем же животным, а именно образцы крови, данные о перемещениях по GPS и подробные карты антропогенного воздействия.

Соавтор исследования Джастин Калабрезе из Центра изучения передовых систем (CASUS) описал трудности, связанные с объединением всех этих записей. «Подобных интегрированных наборов данных просто не существовало», — сказал Калабрезе.

Марсия де Алмейда Монтейру, Мело Феррас и Майкл Нунан, оба из Университета Британской Колумбии в Оканагане, стали инициаторами исследования. Полевые исследования проводили команды из двух долгосрочных природоохранных программ в Бразилии.

С февраля 2021 года по ноябрь 2022 года эти группы собрали образцы крови у 26 равнинных тапиров и 21 гигантского муравьеда. Животные жили на соевой ферме на границе вырубки лесов Амазонии, на сельскохозяйственных угодьях в саванне Серрадо и на скотоводческой ферме в Пантанале.

В случае с муравьедами работа проводилась вблизи двух федеральных автомагистралей, где в рамках проекта «Муравьеды и автомагистрали» изучаются столкновения транспортных средств с дикими животными.

Каждый образец крови помещали в стеклянную пробирку, которую группа исследователей запечатывала алюминиевой фольгой, чтобы предотвратить загрязнение. Для фиксации перемещений животных взрослые тапиры носили GPS-ошейники, которые записывали их местоположение каждый час. Муравьеды также были оснащены GPS-трекерами.

В лаборатории каждый образец подвергался химической обработке для расщепления крови. Оставшиеся твердые частицы команда собирала на фильтре. Затем с помощью рамановской спектроскопии материалы были идентифицированы по тому, как они рассеивали свет от лазера.

После проверки всех 47 образцов крови было обнаружено, что в 43 из них содержатся микропластики. Средняя длина частиц составляла около 10 микрометров. Для того чтобы рассмотреть фрагменты такого размера, необходим микроскоп.

Количество частиц в миллилитре крови у отдельных животных варьировалось от нуля до более чем 1200. В среднем для всех животных это значение составляло около 74, а миллилитр примерно равен одной пятой чайной ложки.

Для сравнения, среднее значение оказалось в пределах диапазона, уже отмеченного в других исследованиях с использованием спектроскопии в крови человека. В среднем у тапиров было около 99 частиц на миллилитр, а у муравьедов — около 43. Разница между видами не была статистически значимой.

Данные GPS позволили получить более 440 000 координат, что дало исследователям возможность составить карту ареалов обитания 40 видов животных. Для описания земель в этих районах исследователи использовали Индекс антропогенного воздействия.

На этой глобальной карте оценки варьируются от нуля для нетронутых территорий до 50 для наиболее сильно измененных. Для того чтобы возникла связь, животному не обязательно было жить на территории с равномерно нарушенным ландшафтом.

Команда обнаружила больше частиц в крови, когда наиболее сильно измененное место в ареале обитания животного имело более высокий показатель количества отпечатков лап. Средние показатели площади отпечатков лап по всей территории обитания не были значимо связаны с уровнем микропластика.

Сравнение расстояний также показало, что животные, обитающие дальше от объектов инфраструктуры, в данном случае — городских районов, шахт и электростанций, содержат меньше пластика. То же самое относилось и к животным, живущим дальше от предприятий по переработке отходов.

Калабрезе говори, что эта статья «впервые демонстрирует эту связь для наземных млекопитающих», то есть млекопитающих, обитающих на суше.

Исследователи также проверили, насколько самые высокие значения повлияли на результаты. Они повторно провели каждый тест, исключив из него животных, входящих в 10% лучших по данному показателю. Для тестов на расстояние это означало исключение из исследования животных, живущих на наибольшем расстоянии. После этой проверки связь между следами сохранилась, в то время как связь между расстояниями по-прежнему не имела статистической значимости.

У животных, в ареале обитания которых было больше сельскохозяйственных угодий, уровень микропластика в крови не был выше. Авторы предположили, что сельскохозяйственные угодья могут оказывать меньшее прямое воздействие микропластика, чем другие виды антропогенного воздействия.

Виды пластика позволили провести еще одно сравнение между участками, при этом, по словам авторов, выявленные различия соответствовали особенностям местного землепользования. Животные на ферме в Амазонии имели больше полиамида, основного материала для рыболовных сетей и канатов, чем животные на сельскохозяйственных угодьях в Серрадо.

У животных из Серрадо было больше ПВХ, материала, используемого в ирригационных трубах, чем у животных из Пантанала. Авторы описали сравнение участков как тематические исследования, в которых на каждом участке наблюдалось неравное количество животных.

Для животных на скотоводческой ферме в Пантанале расстояние до ближайшего мусороперерабатывающего завода составляло около 112 километров. В крови каждого из них по-прежнему содержались микропластики.

Исследователи также получили значение около 10 частиц на миллилитр крови, используя свою модель для местности с нулевым показателем площади контакта с землей. Авторы предположили, что это значение может частично отражать ограничения модели.

Тем не менее, они писали, что прямой контакт с землей, измененной человеком, вряд ли является единственным путем к дикой природе.

Авторы определили ветер и воду как вероятные пути переноса микропластика в отдаленные места обитания. Города, промышленность и фермы являются источниками микропластика, который может оседать на больших расстояниях. Поверхностный сток, реки и сезонные наводнения также способствуют перемещению частиц на большие расстояния от источников их образования.

Наличие микропластика в воде и донных отложениях Пантанала было известно из предыдущих исследований. Наиболее высокие показатели в этих исследованиях были получены в местах, расположенных вблизи рек, вытекающих из городских районов.

Данное наблюдательное исследование выявило взаимосвязь между воздействием антропогенных факторов и уровнем микропластика в крови, но не может установить причинно-следственную связь. Исследователи взяли по одному образцу крови у каждого животного. Их метод не позволял идентифицировать частицы размером менее примерно один микрометр.

В будущих исследованиях можно было бы собрать образцы крови, почвы и воды из тех же мест, чтобы помочь отследить источники частиц. Команда не собирала эти образцы окружающей среды и пока не могла сопоставить пластик в крови с его источником.

Измерения касаются также количества пластика, но не рассматривают его воздействие на здоровье этих диких животных. Лабораторные эксперименты показали, что микропластик может нанести вред животным. За период с 2001 по 2020 год средний показатель экологического следа Бразилии увеличился на 42%, в то время как общемировой показатель составил 26%.

Таким образом, авторы предположили, что по мере продолжения освоения земель уровень пластика в наземных животных будет продолжать расти. Они описали отдаление диких животных от застройки и мусороперерабатывающих предприятий как возможный способ уменьшить количество переносимых ими отходов.