Rzeczne fabryki mikroplastiku. Badanie naukowców PAN
Mimo globalnych wysiłków na rzecz ograniczenia emisji plastiku, rzeki przez setki lat mogą wciąż produkować mikroplastik – wskazuje badanie naukowców Instytutu Ochrony Przyrody PAN, Uniwersytetu Śląskiego oraz Loughborough University, opublikowane w czasopiśmie „Environmental Research Letters”
Autorzy opracowali szczegółowy model, który pokazuje, że same procesy rzeczne – erozja, transport osadów, akumulacja – sprzyjają długoterminowemu rozdrabnianiu i rozprzestrzenianiu plastiku.
„Zidentyfikowaliśmy przestrzenne zróżnicowanie sieci rzecznej w zakresie zdolności do fragmentacji makroplastiku i zatrzymywania powstałych mikrocząstek. Nasze wyniki wskazują, że dominujące w sieciach rzecznych strefy erozyjne i transportowe stanowią aż 97 proc. długości rzek i obejmują 35 proc. ich powierzchni. To właśnie w tych odcinkach najłatwiej dochodzi do mechanicznego rozdrabniania plastiku” – wyjaśniają autorzy publikacji.
Dotąd sądzono, że rzeki pełnią głównie funkcję „taśmy transportowej” makroplastiku do mórz i oceanów. Nowe badanie sugeruje, że stanowią one również aktywne źródło wtórnego mikroplastiku – produktu degradacji mechanicznej i fotochemicznej większych elementów.
Erozja, transport, akumulacja
Zespół badaczy podzielił sieć rzeczną na trzy główne strefy: erozyjną (górne odcinki rzek), transportową (rzeki średniego biegu) oraz akumulacyjną (nizinne rzeki i ich rozległe doliny). W każdej z nich zachodzą inne procesy determinujące tempo i sposób powstawania mikroplastiku.
W strefie erozyjnej, obejmującej niewielkie, górskie potoki i strumienie, dominują intensywne procesy mechaniczne. Duże nachylenie terenu, żwirowe dno, przeszkody takie, jak głazy czy pnie drzew – wszystko to sprzyja fizycznemu uszkadzaniu makroplastiku. Zebrane w tej części rzek elementy plastikowe, choć pochodzące z relatywnie niewielkiej liczby źródeł, są często bardziej narażone na fragmentację niż te w dolnym biegu rzek.
„Zaproponowaliśmy pojęcie »fabryki mikroplastiku«, odnosząc się do mechanizmów, które prowadzą do rozdrabniania plastiku w naturalnych warunkach rzecznych” – podkreślają autorzy.
W środkowym biegu rzek, gdzie zachodzi równowaga między erozją a sedymentacją, tworzywa sztuczne ulegają dalszej fragmentacji podczas transportu. Zalegają też w wyspach rzecznych, łachach i zatokach, gdzie stopniowo poddają się działaniu światła słonecznego i promieniowania UV.
Z kolei w strefie akumulacyjnej, w rozległych dolinach i starorzeczach, mimo że występuje tam mniejszy potencjał erozyjny, dochodzi do długoterminowego magazynowania plastiku. Problemem jest m.in. brak systemowego nadzoru nad tymi obszarami, co sprzyja odkładaniu się odpadów i ich późniejszemu uwalnianiu przy okazji wezbrań czy powodzi.
Mikroplastik z przeszłości, zagrożenie na przyszłość
Co istotne, zespół naukowców wskazuje, że nawet w scenariuszu całkowitego zakazu emisji plastiku do rzek, proces jego rozdrabniania będzie trwał jeszcze przez stulecia. Odpowiada za to nie tylko fragmentacja mechaniczna, ale także tzw. remobilizacja osadów, czyli ponowne uwolnienie plastiku zakopanego na dnie rzek czy w zalewanych dolinach. Wskazano również na potencjalne znaczenie tzw. strefy hiporeicznej – przestrzeni pod dnem rzeki, gdzie mogą gromadzić się mikrocząstki plastiku niewidoczne gołym okiem.
„Potrzebujemy nowych strategii monitorowania i zarządzania zanieczyszczeniem rzecznym. Tylko dzięki integracji wiedzy geomorfologicznej, hydrologicznej i ekologicznej jesteśmy w stanie przewidzieć, które fragmenty sieci rzecznej generują najwięcej wtórnych mikroplastików i jak skutecznie temu przeciwdziałać” – dodają badacze.
W publikacji podkreślono również znaczenie obiektów hydrotechnicznych, takich jak zapory czy jazy, które mogą przyczyniać się zarówno do rozdrabniania plastiku, jak i jego zatrzymywania. W przypadku sztucznych zbiorników ich linia brzegowa bywa narażona na działanie falowania, co może przyspieszać mechaniczne uszkodzenia plastiku.
Pilna potrzeba działań
Nowe ustalenia badaczy IOP PAN wpisują się w coraz liczniejsze wezwania, które należy uwzględniać w globalnych strategiach dotyczących ograniczania plastiku. Dotychczasowa polityka międzynarodowa, jak wskazano, w dużej mierze pomijała ten obszar, koncentrując się głównie na zanieczyszczeniu mórz i oceanów.
„Nawet jeśli nowe źródła plastiku znikną, proces jego fragmentacji będzie trwał. To problem sięgający nie lat, a stuleci. Z tego powodu potrzebne są rozwiązania oparte na danych naukowych i zrozumieniu funkcjonowania rzecznych ekosystemów” – podsumowują autorzy.
Źródło: Liro, M., Zielonka, A., Hajdukiewicz, H., Czajka, A., Mikuś, P., Dzida, J., & Russell, C. (2025). Rivers as microplastic factories. Environmental Research Letters, 20(5), 051005. https://doi.org/10.1088/1748-9326/adca49