Zasięg rozprzestrzeniania się mikropliastiku w największym stopniu zależy od kształtu jego cząstek. Może to mieć znaczenie nawet dla formowania się chmur i dla warstwy ozonowej – twierdzą naukowcy.

Mikroplastik znajdowany jest już wszędzie – nawet na lodowcach Antarktydy czy w powietrzu wokół górskich szczytów. W takie miejsca może dotrzeć tylko z powietrzem. Naukowców zadziwiała dotąd m.in. obecność w tak odległych lokalizacjach relatywnie dużych (głównie włóknistych) cząstek.

Aby lepiej zrozumieć wędrówki mikroskopijnych cząstek tworzyw sztucznych, eksperci z Uniwersytetu Wiedeńskiego z kolegami z Niemiec (Max Planck Institute for Dynamics and Self-Organization) połączyli eksperymenty z teoretycznymi symulacjami.

Najpierw laboratoryjne doświadczenia pokazały, że włókna opadają na ziemię znacznie wolniej niż cząstki sferyczne, o tej samej masie.

„Zaskakiwać może to, że niemal brakuje danych na temat dynamiki włókien mikroplastiku, kiedy opadają w powietrzu. Ten brak danych w dużej mierze wynika z wyzwań związanych z przeprowadzeniem odpowiednich, powtarzalnych eksperymentów z tak małymi cząstkami, w kontrolowanym środowisku” – mówi nadzorujący eksperymenty dr Mohsen Bagheri z Instytutu Dynamiki i Samoorganizacji im. Maxa Plancka.

„Dzięki postępom w submikronowym druku 3D i rozwojowi nowych eksperymentalnych systemów, pozwalających na śledzenie pojedynczych cząstek w powietrzu, byliśmy w stanie wypełnić te luki w wiedzy i ulepszyć dostępne modele” – dodaje ekspert.

Uzyskane wyniki badacze wprowadzili do modeli atmosferycznych. Mówią o „dramatycznie silnym” wpływie kształtu cząstek. Włókna, nawet o rozmiarach 1,5 mm, mogą dotrzeć do najbardziej odległych miejsc na Ziemi. Tymczasem cząstki sferyczne osiadają blisko źródła ich emisji.

„Dzięki nowatorskim eksperymentom laboratoryjnym i modelowaniu możemy zmniejszyć nieścisłości dotyczące transportu włókien w atmosferze i nareszcie wyjaśnić, dlaczego mikroplastik dociera do bardzo odległych regionów planety. Jednocześnie, co ważne, nasza analiza ma zastosowanie nie tylko do mikroplastiku, ale także do innych cząstek, takich jak popiół wulkaniczny, pył mineralny czy pyłki” – mówi Daria Tatsii z Uniwersytetu Wiedeńskiego.

Włókna mogą nie tylko podróżować na większe odległości, ale także osiągać dużo większe wysokości niż inne cząstki.

"To może mieć konsekwencje dla powstawania chmur, a nawet dla stratosferycznego ozonu. Wydaje się bowiem możliwe, że włókna mogą w dużych ilościach być obecne w troposferze i dotrzeć nawet do stratosfery. Na przykład nie można wykluczyć, że zawarty w tych cząstkach chlor może być szkodliwy dla warstwy ozonowej. Jednak obecnie nie wiemy nawet, ile plastiku, w jakich ilościach i kształtach, jest emitowane do atmosfery. Nie wiemy także, co się z nim dzieje w skrajnych warunkach górnej troposfery i stratosfery. Brakuje nam podstawowych danych, ale biorąc pod uwagę ogromny wzrost światowej produkcji plastiku, musimy być czujni” – podkreśla prof. Andreas Stohl, także z Uniwersytetu Wiedeńskiego.

Więcej informacji na stronach: https://www.ds.mpg.de/4046021/240109_shape_matters https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.est.3c08209

Marek Matacz
mat/ bar/

Fot. Depositphotos