Аннотация результатов, полученных в 2024 году
Завершены лабораторные исследования по количественному анализу образцов проб воды и снега в лаборатории ПластикЛаб РГГМУ, полученных в Российской антарктической экспедиции РАЭ-67 (2022 г.) и РАЭ-68 (2023 г.). Проведено определение морфологических характеристик ВСЕХ выделенных частиц (100 % частиц) для всех отобранных проб. Создана база данных всех частиц, найденных в ходе исследований проекта за период 2023-2024 гг. Все работы проведены с обязательным соблюдением процедур контроля загрязнения и обеспечения качества анализа (подробно описаны в публикации Пахомова, Ершова и др., Океанологические исследования, 2024). Всего в 2024 году обработано 43 пробы воды, полученные в РАЭ-68 в период с 21.12.2022 по 26.05.2023 гг., а также 18 проб снега, взятых на антарктических станциях в период проведения РАЭ-68 с 24.12.2022 по 23.05.2023 гг. Выполнен качественный анализ (то есть подтверждение потенциальных частиц и определение типа полимера) образцов микропластика, выделенных из проб воды, полученных в экспедиции РАЭ-68 (2023 г.) методами спектроскопии КРС (ресурсный центр Института географии РАН). Проведен анализ и интерпретация данных о содержании микропластика в поверхностном слое моря, а также в снежном покрове, полученных в ходе экспедиции РАЭ-67 и РАЭ-68 в 2022-2023 гг. Средняя концентрация микропластика в снеге вокруг антарктических станций в 2022 году составила 4,9 шт. на литр талого снега, в 2023 году – 0,68 шт/л. Максимальные концентрации наблюдались поздней осенью в старом фирновом снегу на станциях Оазис Бангера, Новолазаревская и Молодежная в 2022 г. Минимальные концентрации наблюдались в свежем снегу на станциях Прогресс и Мирный в 2022 и в 2023 году (свежевыпавший снег). В целом количество микропластика в снежном покрове зависит от состояния снега, а также от близости станций, указывая на происхождение частиц – местные источники загрязнения. Основной причиной вероятно является транспортная и грузовая активность на территории станций. Морфология микропластика в снеге (более 25 % пленки и фрагменты) значительно отличается от частиц, обнаруженных в морской воде (только микроволокна), что в первую очередь может говорить о наиболее вероятном источнике загрязнения микроволокнами морской воды – сточные воды с судов. Содержание микропластика в воде Южного океана близко пределу обнаружения используемого метода в 2022 году (до 1 шт/м3), однако, в 2023 году составило в среднем 5.3 шт/м3, что подтвердило значительную изменчивость содержания этих частиц в таких заведомо чистых регионах, как Антарктика и влияние случайных факторов и методов отбора проб и их анализа. Все частицы в морской среде Южного океана представляют собой синтетические микроволокна (синие, черные, прозрачные), преимущественно из ПЭТ (полиэстер), РММА, РР, а также антропогенные волокна с пигментами – индиго, черный и другие с наиболее вероятной основой из целлюлозы. Подтверждается необходимость отбора нескольких повторностей проб для достоверного определения концентраций и исключения влияния случайных факторов. В связи с этим в 2024 году была проведена доработка пробоотборника ПластикЛаб, который был испытан в ходе 69 РАЭ, проведена успешная апробация новой модификации пробоотборного устройства ПластикЛаб (проточная установка "Трио") для отбора параллельных проб в тройной повторности согласно современным международным рекомендациям. Выявлены несовершенства работы при отборе проб в полевых условиях экспедиционных исследованиях, в частности особенности риска внешнего загрязнения и необходимость его учета на всех этапах работы. Также выявлена острая необходимость унификации методов лабораторной обработки и анализа, в том числе методов полимерной идентификации. Показаны зоны повышенного содержания микропластика (в районах антарктических станций, деятельность которых и является его источником), а также относительно малая загрязненность поверхностного слоя морей Южного океана. Исследована роль фронтальных зон на основе данных моделирования и натурных данных РАЭ двух лет. Показано, что Антарктическое циркумполярное течение (АЦТ) играет ключевую роль в распределении частиц, формируя подфронты и вихри, которые влияют на обмен веществ и энергии. Фронтальные зоны не являются однородными структурами, и в них наблюдается множество мезомасштабных структур таких как вихри, которые могут играть роль вектора переноса для частиц пластика. Проведено сравнение полученных результатов с данными международных исследований в антарктическом регионе, а также с другим полярным регионом - Арктикой. Показано, что полученные результаты для антарктического региона в целом значительно отличаются от исследований загрязнения микропластиком и морским мусором региона Арктики, где загрязнение микропластиком и макро-мусором выше на 1-2 порядка. Проведены аналитические исследования по идентификации потенциальных источников загрязнения морским мусором и микропластиком на основе анализа доступных литературных данных и данных наблюдений. Выделены такие главные источники загрязнения микропластиком Антарктического региона как туризм, строительство и расширение существующих антарктических станций, а также рыболовство. Показано, что перенос частиц, включая микропластик, зависит в первую очередь от океанических процессов, таких как крупномасштабные течения и вертикальное перемешивание. Исследования траекторий частиц показывают, что береговая линия Антарктиды тесно связана с южными массивами суши, охватывая все континенты Южного полушария. Основные источники загрязнения связаны с субантарктическими островами, включая острова Маккуори и Кергелен, а наиболее уязвимы побережья Антарктического полуострова и Западной Антарктики. Основные источники пластика — рыболовные снасти, отходы судов и бытовой мусор, что, в частности, подтверждено исследованиями в рамках проведенного проекта (анализ находок на побережьях). Разработаны научно-обоснованные рекомендации по мониторингу загрязнения пластиковым мусором Антарктиды и микропластиком Южного океана для использования в сети Росгидромета. Рекомендации по мониторингу морского мусора на побережьях Антарктиды утверждены ФГБУ «ААНИИ» и включены в Программу 70-й РАЭ в 2024-2025 гг. для проведения регулярных наблюдений на заложенных мониторинговых полигонах (фоновых площадках) на побережьях полуострова Файлдс острова Кинг-Джордж в районе станции Беллинсгаузен. Результаты проекта представлены на научных конференциях всеми участниками проекта в 2024 году. Опубликована статья в журнале Marine Pollution Bulletin первого квартиля. Весман А.В., Ершова А.А., Литина Е.Н., Чукмасов П.В. Assessment of marine litter on the Fields Peninsula, King George Island, Antarctica Marine Pollution Bulletin (2024). Подготовлены рукописи двух публикаций по результатам всех работ 2023-2024 года. Информация о проекте доступна в паблике ВК лаборатории ПластикЛаб https://vk.com/plastic_lab