Uzrokuje brojne probleme: Mikroplastika bi mogla pogoršati vremenske prilike

Oblaci nastaju kada se vodena para – nevidljivi plin u atmosferi – zalijepi za sitne plutajuće čestice, kao što je prašina, i pretvori se u tekuće vodene kapljice ili kristale leda . U nedavno objavljenoj studiji, pokazali smo da čestice mikroplastike mogu imati iste efekte , proizvodeći kristale leda na temperaturama od 5 do 10 stepeni Celzijusa toplijim od kapljica bez mikroplastike.

Ovo sugerira da mikroplastika u zraku može utjecati na vrijeme i klimu stvarajući oblake u uvjetima u kojima se inače ne bi formirali.

Za Wired, svoja saznanja podijelili su hemičari koji su rekli da "proučavaju kako različite vrste čestica formiraju led kada dođu u kontakt sa tekućom vodom. Ovaj proces, koji se stalno odvija u atmosferi, naziva se nukleacija"

Oblaci u atmosferi mogu biti sastavljeni od tekućih kapljica vode, čestica leda ili mješavine oboje. U oblacima u srednjim i gornjim slojevima atmosfere gdje su temperature između 0 do –38 stepeni Celzijusa, kristali leda se obično formiraju oko čestica mineralne prašine iz suvog tla ili bioloških čestica, kao što su polen ili bakterije.

Mikroplastika je manja od 5 milimetara široka - otprilike veličine gumice za olovke. Neki su komadi iste mikroskopski.

Naučnici su ih pronašli u antarktičkim dubokim morima, na vrhu Mont Everesta i svježem snijegu na Antarktiku. Pošto su ovi fragmenti tako mali, lako se mogu transportovati u vazduhu.

Mnogi vrhovi oblaka u netropskim zonama širom svijeta protežu se dovoljno visoko u atmosferu da hladan zrak uzrokuje zamrzavanje dijela njihove vlage. Zatim, kada se led formira, izvlači vodenu paru iz tečnih kapljica oko sebe, a kristali postaju dovoljno teški da padnu. Ako se led ne razvije, oblaci imaju tendenciju da ispare umjesto da uzrokuju kišu ili snijeg.

Dok djeca u osnovnoj školi uče da se voda smrzava na 0 stepeni Celzijusa, to nije uvijek tačno. Bez nečega na čemu bi se moglo formirati jezgro, kao što su čestice prašine, voda se može super ohladiti na temperature od -38 stepeni Celzijusa prije nego što se smrzne.

Da bi došlo do smrzavanja na toplijim temperaturama, u kapljici mora biti prisutna neka vrsta materijala koji se neće otapati u vodi. Ova čestica pruža površinu na kojoj se može formirati prvi kristal leda. Ako je mikroplastika prisutna, može uzrokovati stvaranje kristala leda, potencijalno povećavajući kišu ili snijeg.

Oblaci također utiču na vrijeme i klimu na nekoliko načina. Oni reflektuju dolaznu sunčevu svjetlost daleko od Zemljine površine, što ima efekat hlađenja, i apsorbuju nešto zračenja koje se emituje sa Zemljine površine, što ima efekat zagrijavanja.

Količina reflektirane sunčeve svjetlosti ovisi o tome koliko tekućine vode u odnosu na led sadrži oblak. Ako mikroplastika poveća prisustvo čestica leda u oblacima u poređenju s tekućim kapljicama vode, ovaj promjenjivi omjer mogao bi promijeniti učinak oblaka na energetski bilans Zemlje.

Zemlja neprestano prima energiju od sunca i reflektuje je nazad u svemir. Oblaci u ovom procesu imaju efekte zagrijavanja i hlađenja.

Da bismo vidjeli da li fragmenti mikroplastike mogu poslužiti kao jezgra za kapljice vode, koristili smo četiri najzastupljenije vrste plastike u atmosferi: polietilen niske gustine, polipropilen, polivinil hlorid i polietilen tereftalat. Svaki je testiran u netaknutom stanju i nakon izlaganja ultraljubičastom svjetlu, ozonu i kiselinama. Sve su to prisutne u atmosferi i mogu utjecati na sastav mikroplastike.

"Mikroplastiku smo suspendirali u male kapljice vode i polako hladili kapljice kako bismo vidjeli kada se smrznu. Također smo analizirali površine plastičnih fragmenata kako bismo odredili njihovu molekularnu strukturu, budući da nukleacija leda može ovisiti o hemiji površine mikroplastike."

Za većinu plastike koju smo proučavali, 50 posto kapljica je bilo zamrznuto do trenutka kada su se ohladile na –22 stepena Celzijusa. Ovi rezultati su paralelni sa onima iz drugog nedavnog istraživanja kanadskih naučnika, koji su takođe otkrili da neke vrste mikroplastike stvaraju jezgro leda na toplijim temperaturama od kapljica bez mikroplastike.

Izlaganje ultraljubičastom zračenju, ozonu i kiselinama imalo je tendenciju da smanji aktivnost nukleacije leda na česticama. Ovo sugerira da je nukleacija leda osjetljiva na male kemijske promjene na površini mikroplastičnih čestica. Međutim, ove plastike i dalje stvaraju jezgru leda, tako da još uvijek mogu utjecati na količinu leda u oblacima.

Da bismo razumjeli kako mikroplastika utječe na vrijeme i klimu, moramo znati njihovu koncentraciju na visinama na kojima nastaju oblaci. Također moramo razumjeti koncentraciju mikroplastike u usporedbi s drugim česticama koje bi mogle stvoriti jezgru leda, kao što su mineralna prašina i biološke čestice, kako bismo vidjeli da li je mikroplastika prisutna na uporedivim razinama. Ova mjerenja bi nam omogućila da modeliramo utjecaj mikroplastike na formiranje oblaka.

Plastični fragmenti dolaze u različitim veličinama i sastavima. U budućim istraživanjima planiramo raditi s plastikom koja sadrži aditive, poput plastifikatora i bojila, kao i s manjim plastičnim česticama.