Naukowcy z Pensylwanii ustalili, że drobinki plastiku obecne w powietrzu mogą sprzyjać tworzeniu się kryształów lodu i tym samym ułatwiać powstawanie chmur. Oznacza to, że mikroplastik może wpływać na wzorce opadów, prognozowanie pogody, modelowanie klimatu, a nawet zagrożenie lotnictwa.

Co to jest mikroplastik?

Mikroplastiki to kawałeczki tworzyw sztucznych – nie mają więcej niż 5 milimetrów. Wiele badań potwierdza ich obecność w powietrzu, wodzie, glebie, a nawet w ludzkim organizmie lub u zwierząt. Malutkie drobinki tworzyw sztucznych znajdowane są we krwi, w płucach czy sercach. Generalnie, mikroplastik może gromadzić się we wszystkich narządach – m.in. w mózgu i tym samym może powodować zmiany w zachowaniu.

W nowych badaniach naukowcy z Pennsylvania State University ustalili, że mikroplastik wpływa również na tworzenie się chmur, co może przekładać się na wzorce opadów czy modelowanie klimatu. Jednak pełne skutki tego procesu pozostają nieznane.

Zobacz też: Ile plastiku zjadasz w ciągu dnia? To urządzenie powie Ci prawdę

Mikroplastik w atmosferze

– Przez ostatnie dwie dekady badań nad mikroplastikami naukowcy odkryli, że są one wszędzie, więc to jest kolejny element tej układanki – mówi Miriam Freedman z Pennsylvania State University, współautorka publikacji. – Teraz jest jasne, że musimy lepiej zrozumieć, w jaki sposób oddziałują one na nasz system klimatyczny, zwłaszcza że udało nam się wykazać, że proces tworzenia się chmur może być wyzwalany przez mikroplastiki. 

Naukowcy zbadali w kontrolowanym środowisku w laboratorium, jak zachowują się  cztery różne rodzaje mikroplastiku: polietylen o niskiej gęstości (LDPE), polipropylen (PP), polichlork winylu (PVC) i politereftalan etylenu (PET) podczas zamrażania. Dodawali drobinki tych tworzyw do kropelek wody i schładzali je. Okazało się, że średnia temperatura, w której kropelki zamarzały, była o 5-10 stopni wyższa niż w przypadku kropelek wody bez mikroplastiku.

Zazwyczaj kropla nieskażonej niczym wody atmosferycznej zamarza w temperaturze około minus 38 stopni Celsjusza. Ale każde zanieczyszczenie obecne w kropli wody może sprzyjać formowaniu się kryształków lodu. Taka malutka struktura wystarczy, aby wywołać zamarzanie kropli wody w wyższych temperaturach.

– W przypadku naszych mikroplastików 50 %kropelek zamarzło w temperaturze minus 22 stopni Celsjusza. To dotyczy większości badanych plastików – wskazuje Heidi Busse z Penn State, główna autorka publikacji. – Okazuje się, że jeśli wprowadzisz coś nierozpuszczalnego do kropli wody, wprowadzasz do niej defekt, co może sprzyjać tworzeniu się lodu w cieplejszych temperaturach.

Czytaj też:Mikroplastik w górnych drogach oddechowych. Wyniki badania naukowców

Co ma mikroplastik do pogody?

Odkrycie to sugeruje, że mikroplastiki mogą wywierać wpływ na ludzi poprzez pogodę. Chmury, takie jak cumulusy, stratusy czy nimbusy zawierają mieszaninę wody i lodu i są szeroko rozpowszechnione w całej atmosferze.

– Kiedy kropla unosi się do atmosfery i ochładza, to wtedy mikroplastik może wpływać na wzorce pogodowe i tworzyć lód w chmurach – wyjaśnia Freedman. – W zanieczyszczonym środowisku z wieloma cząsteczkami mikroplastików, dostępna woda rozprowadzana jest między wiele innych cząsteczek aerozoli, tworząc mniejsze kropelki wokół każdej z nich. Kiedy jest więcej małych kropelek, spada mniej deszczu, a ponieważ krople opadają tylko wtedy, gdy są wystarczająco duże, zbiera się więcej wody w chmurze. W rezultacie otrzymujemy intensywniejsze opady, gdy już nastąpią.

Chmury posiadają również zdolność ochładzania Ziemi poprzez odbijanie promieni społecznych, ale niektóre na pewnych wysokościach mogą przynosić odwrotny efekt, pomagając w uwięzieniu energii emitowanej z Ziemi. Ilość wody i porównanie jej z ilością lodu jest istotna w określeniu stopnia, w jakim chmury będą miały efekt ochłodzenia lub ocieplenia.

– Fakt, że mikroplastiki mogą sprzyjać tworzeniu się lodu w chmurach, ma daleko idące skutki, ale nie jesteśmy jeszcze do końca pewni, jakie – podkreśla Busse. – Możemy myśleć o tym na wielu różnych poziomach, nie tylko w kategoriach silniejszych burz, ale także zmian w rozpraszaniu światła, które mogą mieć znacznie większy wpływ na nasz klimat.

Naukowcy zauważyli również, że naturalne procesy fotochemiczne, których doświadczają cząsteczki aerozoli z biegiem czasu, mogą znacząco zmienić sposób, w jaki cząsteczki te oddziałują z gazami i oparami w atmosferze. Badacze wystawiali mikroplastiki na działanie światła, ozonu i kwasów, aby sprawdzić, czy zmieni to ich umiejętność tworzenia lodu. 

Okazało się, że wszystkie testowane tworzywa sztuczne mogą tworzyć lód, ale procesy fotochemiczne ogólnie zmniejszają zdolność LDPE, PP i PET do tworzenia lodu. Jeśli chodzi o PVC, to procesy fotochemiczne wywołują niewielkie zmiany na jego powierzchni i tym samym zwiększają zdolność drobin z tego plastiku do tworzenia lodu.

Naukowcy planują w dalszych badaniach skupić się na różnych związkach powszechnie dodawanych do tworzyw sztucznych, takich jak chociażby plastyfikatory, żeby ustalić, jak mogą wpływać na tworzenie się chmur i szerzej na ziemską atmosferę.

Czytaj też: Do 7,4 ton mikroplastiku rocznie przenika z oceanów do powietrza. Nowe badania

Źródło: dzienniknaukowy.pl, pubs.acs.org

Fot.: Canva (Sami Sert/Getty Images Signature, Engin_Akyurt/pixabay)

Artykuł stanowi utwór w rozumieniu Ustawy 4 lutego 1994 r. o prawie autorskim i prawach pokrewnych. Wszelkie prawa autorskie przysługują swiatoze.pl. Dalsze rozpowszechnianie utworu możliwe tylko za zgodą redakcji.