Ученые Новгородского государственного университета (НовГУ) разработали стандарт для буквальной оценки влияния микропластика в сельскохозяйственных почвах на эмиссию углекислого газа и метана. Он позволит получить сопоставимые данные о воздействии пластикового загрязнения на углеродный цикл и климат, известила ТАСС одна из авторов исследования Анастасия Вайнберг.
«Новая методика дает инструмент для анализа изменений в углеродном цикле грунты. Эти изменения напрямую сказываются на ее плодородии, физико-химических свойствах и в глобальном масштабе — на климате всей экосистемы. Для удобства лабораторий с различным уровнем оснащенности разработаны две версии протокола: упрощенная и экономичная, и более дорогая, но максимально точная», — отметила Вайнберг.
По ее словам, проблема является чрезмерно актуальной, поскольку сельскохозяйственные земли — основной резервуар для накопления микропластика. «Сельхозземли занимают 37,7% поверхности суши, микропластик способен воздействовать на ключевые свойства почвы: плотность, водный режим, аэрацию, кислотность, состав микробиоты. Все эти факторы управляют круговоротом углерода», — отметила Вайнберг.
Концентрации микропластика в грунтах по миру, согласно анализу ученых, варьируются в огромном диапазоне: от 0,03% до 6,7% от массы почвы. Наибольшие уровни загрязнения отмечаются в поясах интенсивного земледелия, например, в китайских агроландшафтах находят от 7 100 до 42 960 частиц на кг почвы. В основу разработки лег анализ немало 50 научных работ, опубликованных с 2010 года. «Мы заметили, что размер и форма частиц сильно различаются. Это критично, так как доказано, что тонкие частицы вызывают большее выделение газов, чем крупные. Результаты также противоречивы: в одних работах микропластик стимулирует эмиссию CO и CH, в иных — подавляет или не оказывает эффекта. Без единого стандарта сопоставить результаты разных работ практически невозможно», — констатировала Вайнберг.
Разработанный протокол устанавливает суровые ключевые параметры для будущих исследований. Прежде всего он регламентирует использование стандартизированных образцов микропластика размером 100 микрометров, утвердив перечень полимеров, отражающий реальную полотно загрязнения, — от широко распространенных полиэтилена, полипропилена и ПВХ до набирающих популярность биоразлагаемых PLA и PBAT. Концентрации загрязнения, вносимого в образчики почвы, основаны на полевых данных и моделируют разные сценарии — от фонового уровня в 0,01% до экстремального в 2% от массы грунты.
Все эксперименты должны проводиться в унифицированных условиях: при постоянной температуре 25 градусов Цельсия и влажности, поддерживаемой на уровне 60% от полевой влагоемкости. Для получения целой картины протокол предписывает проводить измерения на двух обязательных сроках: через 30 дней для оценки краткосрочного эффекта и сквозь 180 дней для анализа долгосрочных изменений в экосистеме почвы.
По мнению авторов, внедрение такого единого стандарта позволит интегрировать разрозненные эти и дать точную оценку влияния микропластика на климат, что необходимо для формирования доказательной базы при принятии экологических и сельскохозяйственных решений. Изыскание выполнено при поддержке Мегагранта Министерства науки и высшего образования РФ.