Globalni problem čovječanstva: Kako očistiti oceane?

Spriječiti otpadne vode iz industrije i poljoprivrede da otječu u rijeke, smanjiti proizvodnju stakleničkih plinova, redovno čistiti plaže.

U našim oceanima trenutačno pluta između 75 i 199 milijuna tona otpada, od kojih je većina plastičnog podrijetla. Ta brojka povećava se za otprilike 11- 15 milijardi kilograma svake godine.

Stalni dotok plastike u oceane pokazuje da postojeći sustavi raspolaganja otpadom nisu dostatni da saniraju sav otpad koji proizvodimo. Zbog toga onečišćenje plastikom prožima svaki centimetar oceana.

Od nikad izvađenih ribarskih mreža, preko teškog otpada koji zagađuje morske dubine. Makro plastika pa sve do mikro plastike koja izaziva ugibanje morskih organizama i ulazi u prehrambeni lanac. Plastika nam se vraća u obliku koji u konačnici šteti i ljudskom zdravlju.

Otoci smeća

Najpoznatiji su ipak veliki oceanski otoci smeća. To su melasasti virovi otpada koji pluta na površini mora, ili neposredno ispod nje. Zbog tokova morskih struja zaglavi vrtnjom u krug.

Prema Programu Ujedinjenih naroda za okoliš, takvih je velikih “otoka smeća” pet:

Veliki pacifički otok smeća, Sjevernoatlantski (između Sjeverne Amerike i Afrike), Južnoatlantski (Južna Amerika i vrh Afrike), Južnopacifički koji se nalazi zapadno od Južne Amerike i Indijski oceanski otok smeća između Južnoafričke Republike i Indije. Najopasniji među njima je Veliki pacifički otok smeća koji ima najveću gustoću. Sadrži 1.8 trilijuna komada plastike, pokrivajući područje veličine skoro dvije Francuske.

Što možemo učiniti da spriječimo zagađenje oceana otpadom?

Spriječiti otpadne vode iz industrije i poljoprivrede da otječu u rijeke, smanjiti proizvodnju stakleničkih plinova, redovno čistiti plaže, smanjiti proizvodnju plastike, izgraditi adekvatne odvodne i infrastrukturne sustave.

No, svi su ovi procesi skupi i zahtijevaju kompleksne političke strategije. Zahtijevaju promjenu životnog stila te kulture odnosa prema okolišu.

Kompleksnost sanacijskih procesa čini ih dugoročnim i izrazito skupima.

Nabrojeni procesi ne rješavaju problem otpada koji je već dospio u oceane.

Metode čišćenja

Tehnika za čišćenje već nakupljenog smeća nema mnogo. Postojeće su uglavnom  u rukama raznih pravnih osoba u privatnom vlasništvu. Neke među njima su profitne, a neke neprofitne.

Najpoznatija je neprofitna zaklada The Ocean Cleanup. Pokrenuo  ju se  2013. godine 18-godišnji Nizozemac Boyan Slat.

Njihov patent za tehnološko prikupljanje otpada iz mora i rijeka sastoji se od mreža nalik ribarskima koje vuku dva broda. Metoda je od prvih pokušaja čišćenja mora 2017. godine do danas doživjela nekoliko novih inačica. U svakom su izdanju povećavali učinkovitost, mijenjali oblik i veličinu mreža. Također su adresirali kritike uglavnom usmjerene na to da ova organizacija koristi metode nalik ribarskima koje uz plastiku povlače i morske organizme.

Metoda je također promijenjena od tzv. pasivne u aktivnu, pri čemu potonja zahtijeva kretanje brodova i potrošnju goriva. Izbor stoga svodi takvu aktivnu, ili pasivnu metodu koja nanosi štetu morskim organizmima. Pogađa one koji ne mogu plivati i koji su na oceanskim otocima smeća stvorili svoja staništa.

Vremena za čekanje nema, stoga su znanstvenici izračunali da je omjer koristi i cijene od ovakvog tehnološkog čišćenja otpada iz mora i rijeka 5:1.

No, The Ocean Cleanup nije jedina takva organizacija.

Tu su još u drugim dijelovima svijeta i Seabin V5, Mr. Trash Wheel, WasteShark i neprofitni FRED. Sve počivaju na sličnim tehnologijama i ne rješavaju problem mikroplastike.

Slične metode skupljanja otpada s površine voda koriste i međunarodne ekološke organizacije pa i neke države.

U Keniji se postavljaju prepreke s mrežama koje onemogućavaju plastici da prođe i morskim životinjama da dopru do morskih struja koje spajaju oceane i mora. Slično se radi i u Vijetnamu, na rijeci Song Hong s lokalno proizvedenim  tehnologijama.

Druge metode koje adresiraju isti problem već postojećeg smeća uključujući i mikroplastiku i to u oceanu i na kopnu, znatno su kompleksnije, skuplje i utemeljene u suvremenim znanstvnim spoznajama.

Bioremedijacija – razgradnja bakterijama

Jedna od njih je bioremedijacija, bioloških organizama za sanaciju plastike. Među ostalim, jedna takva je razgradnja bakterijom Ideonella sakaiensis 201-F6. Proces  kojega su 2016. godine otkrili japanski znanstvenici Yoshida i suradnici. (Shosuke Yoshida et al., A bacterium that degrades and assimilates poly(ethylene terephthalate). Science351,1196-1199(2016). DOI:10.1126/science.aad6359).

Oni su pokazali kako bi biorazgradnja plastike pomoću specijaliziranih bakterija mogla biti održiva strategija za sanaciju problema. Kada se uzgaja na Polietilen tereftalatu, tj. PET-u, bakterija proizvodi dva enzima sposobna hidrolizirati tu vrstu plastike. Uz pomoć enzima razgrađuje ugljik iz plastike koristeći ga izvor energije dajući na kraju osnovne građevne blokove za rast. Osim Ideonelle sakaiensis sličnu sposobnost imaju i neki sojevi E.Coli koja je pak štetna za ljudski organizam.

Razgradnja mangentskim zavojnicama

Još jedna metoda je fizikalno-kemijska i počiva na mangetskim zavojnicama. Studija koju je proveo znanstvenik Xiaoguang Duag otkrila je da bi nanotehnologija mogla biti rješenje za problem plastike. Duag i suradnici stvorili su magnetske zavojnice koje će se koristiti za razgradnju mikroplastike pomoću kemijske reakcije. Ove sićušne magnetske zavojnice obložene su dušikom i manganom, uzrokujući kemijsku reakciju s molekulama kisika.

Ova reakcija može razgraditi mikroplastiku, pretvarajući je u ekološki prihvatljive spojeve soli, ugljičnog dioksida i vode. Inovacija još uvijek testira, ali predviđa se da će očistiti 100 posto mikroplastike u lukama i marinama.

Testovi toksičnosti provedeni tijekom studije otkrili su da razgrađena mikroplastika nije štetna za život u moru i zapravo može djelovati kao izvor ugljika za rast algi. A alge se potom mogu koristiti kao biogorivo. I ciklus je zatvoren i zelen.

Spomenute metode čišćenja oceana nisu jedine, ali su se ove pokazale kao one koje je moguće što prije implementirati.

Dok cikluse i posljedice bioremedijacije još treba istražiti, tehnološke metode primjenjujemo već nekoliko godina.