Підводні трубопроводи можуть щороку вивільняти сотні тонн мікропластику в море

Нафтогазова промисловість могла залишити на морському дні значно більшу кількість пластику, ніж вважалося раніше. Вчені з Університету Плімута дослідили пластикові матеріали, які використовувалися для покриття підводних трубопроводів та іншої інфраструктури на британському континентальному шельфі. Про це пише Phys.

Скільки пластику приховано під водою?

Йдеться не лише про самі трубопроводи. Дослідники також врахували підводні умбілікали – системи, до складу яких входять шланги, кабелі та інші елементи, необхідні для роботи морських нафтогазових об'єктів.

За оцінками науковців, загальна маса пластику, який використовували в покриттях трубопроводів та умбілікалів на британському континентальному шельфі, становить майже 220 000 тонн.

Ця територія охоплює значну частину Північного моря, де зосереджена основна нафтогазова активність Великої Британії, а також ділянки Північної Атлантики, Ірландського моря та Ла-Маншу.

Однак після завершення експлуатації всі ці матеріали не обов'язково будуть вилучені з моря. Дослідники підрахували, що близько 120 000 тонн пластику можуть залишитися у морському середовищі після виведення відповідної інфраструктури з експлуатації. Надалі ці матеріали можуть поступово руйнуватися під впливом навколишнього середовища та ставати джерелом мікропластику.

Як пластик із труб потрапляє в океан?

Пластикові компоненти підводної інфраструктури можуть руйнуватися не миттєво, а протягом тривалого часу. Одним із ключових механізмів деградації вчені називають постійний вплив піску на морському дні.

Течії та рух осадових порід можуть змушувати пісок контактувати з поверхнею трубопроводів. Постійне тертя поступово пошкоджує пластикові покриття, після чого від них можуть відокремлюватися дрібні частинки. На швидкість цього процесу також впливають умови, у яких перебуває трубопровід.

Якщо конструкція частково або повністю відкрита на морському дні, її поверхня безпосередньо контактує з навколишнім середовищем. Водночас деякі трубопроводи можуть бути частково накриті бетонними конструкціями, повністю поховані під осадами або прокладені в траншеях. Стан морського дна також може змінюватися з часом. Рух осадів здатен оголювати раніше поховані ділянки трубопроводів, знову піддаючи пластикове покриття впливу води та абразивних частинок.

На менших глибинах додатковим фактором може бути ультрафіолетове випромінювання. На більших глибинах тиск зростає, і це може сприяти тому, що деякі полімери стають більш крихкими та вразливими до стирання і фрагментації.

Скільки мікропластику може утворюватися?

Вчені використали кілька моделей, щоб оцінити потенційний масштаб забруднення. Результати показали дуже широкий діапазон – від 4,5 до 500 тонн мікропластику на рік.

Точний обсяг залежить від умов навколишнього середовища та того, наскільки швидко пластикові матеріали руйнуватимуться. Для порівняння, за оцінками дослідників, британські річки щороку виносять у Північне море від 4 до 16,5 тонн пластику.

Верхня межа оцінки для підводної нафтогазової інфраструктури – 500 тонн на рік – також більш ніж у сім разів перевищує кількість мікропластику у вигляді мікрокульок від косметичних засобів, яка потрапляла в Північне море щороку до заборони таких частинок у Великій Британії.

Це не означає, що саме 500 тонн мікропластику гарантовано потраплятиме в море щороку. Йдеться про верхню оцінку, отриману за певних умов моделювання. Водночас навіть нижня межа показує, що старі пластикові матеріали на морському дні можуть бути важливим джерелом забруднення.

Чим це загрожує морським організмам?

Дослідники також використали аналіз Predicted No-Effect Concentration, або PNEC. Цей підхід дозволяє оцінити концентрації речовини або забруднювача, за яких не очікується негативного впливу на організми.

Моделювання показало, що мікропластик, який поступово накопичуватиметься через стару нафтогазову інфраструктуру, потенційно може впливати на морські організми на значних площах.

Особливе занепокоєння полягає в тому, що пластик є дуже стійким матеріалом. Навіть після завершення роботи трубопроводу він не зникає з довкілля. Навпаки, його вплив може продовжуватися протягом тривалого часу через поступове руйнування та утворення дрібніших частинок. За словами Фрейї Мендрік, наукової співробітниці Школи біологічних і морських наук Університету Плімута та провідної авторки дослідження, це перша оцінка маси пластику, що міститься в нафтогазовій інфраструктурі на британському континентальному шельфі.

"Наше дослідження є першим, у якому оцінено масу пластику, що міститься в нафтогазовій інфраструктурі на британському континентальному шельфі, причому понад 120 000 тонн пластику потенційно можуть залишитися в морському середовищі після виведення з експлуатації", – сказала Мендрік.

За її словами, результати допомагають краще зрозуміти потенційні екологічні ризики таких матеріалів та вказують на раніше недостатньо вивчене джерело мікропластикового забруднення. Дослідниця також наголосила, що висновки мають значення не лише для нафтової та газової промисловості, а й для процесів демонтажу морської інфраструктури в інших країнах світу.

Чи потрібно змінити правила демонтажу трубопроводів?

Науковці вважають, що результати дослідження мають враховуватися під час ухвалення рішень щодо майбутнього старої морської інфраструктури.

Дослідницька група рекомендує офіційно включити потенційні наслідки впливу старих пластикових матеріалів до процесів планування, погодження та ухвалення рішень щодо демонтажу нафтогазових об'єктів. Це стосується не лише вже встановлених трубопроводів. На думку вчених, проблему потрібно враховувати ще до будівництва нової енергетичної та іншої морської інфраструктури.

Сара Ґалл, викладачка з охорони морського середовища Школи біологічних і морських наук та головна дослідниця проєкту, який фінансувався програмою INSITE, назвала ухвалення рішень щодо демонтажу надзвичайно складним процесом.

"Щоб рішення забезпечували найкращі можливі результати для довкілля та суспільства, вони мають ґрунтуватися на надійній та незалежній науці", – зазначила вона.

За словами Ґалл, дослідження допомагає сформувати доказову базу для ухвалення рішень щодо пластику в трубопроводах та умбілікалах на міжнародному рівні. Воно також демонструє потенційні ризики, пов'язані із залишенням інфраструктури на морському дні.

Чому важливі навіть невеликі джерела мікропластику?

Річард Томпсон, професор та керівник International Marine Litter Research Unit Університету Плімута, раніше очолював дослідження інших джерел мікропластику. Серед них – мікрокульки з косметики, частинки автомобільних шин та волокна, які потрапляють у воду під час прання одягу.

На його думку, потенційний внесок старої нафтогазової інфраструктури не можна вважати незначним.

"Існує багато джерел мікропластикового забруднення, але кількість пластику, яка, за нашими оцінками, може щороку утворюватися з цих старих матеріалів на британському континентальному шельфі, не є незначною", – сказав Томпсон.

Він наголосив на парадоксі пластикових матеріалів у морській інфраструктурі: вони можуть виконувати важливу функцію під час експлуатації, але їхній потенційний вплив на довкілля не обов'язково припиняється після того, як трубопровід перестає працювати.

На думку науковця, з результатів дослідження випливають два важливі висновки. По-перше, через надзвичайну стійкість пластику значення мають усі джерела забруднення, оскільки вони формують загальне навантаження на довкілля. Це може мати наслідки для екологічного управління, законодавства та судових процесів.

По-друге, дослідження вперше демонструє, що внесок нафтогазового сектору потенційно може бути значним. Тому наслідки майбутнього демонтажу інфраструктури, на думку Томпсона, необхідно враховувати ще до її встановлення.

Дослідження виконали вчені Університету Плімута спільно з Університетом Північної Кароліни. Роботу профінансували в межах програми INSITE North Sea Programme. Вона також продовжує попередні дослідження науковців із Плімута, присвячені джерелам і впливу мікропластику та потенційним екологічним перевагам морських конструкцій, які залишаються після завершення експлуатації.