Rác nhựa đổ ra đại dương sẽ ở đó hay đi đâu, đại dương nào nhiều nhựa nhất?

Nhựa trong các đại dương có thể phát sinh từ cả nguồn trên đất liền hoặc từ biển. Ô nhiễm nhựa từ các nguồn biển thường do các đội tàu đánh cá bỏ lại lưới đánh cá, dây thừng và đôi khi là tàu bị hỏng. Thường có cuộc tranh luận gay gắt về sự ảnh hưởng của các nguồn nhựa từ nước biển và đất liền đối với ô nhiễm đại dương.

Bao nhiêu nhựa ở đại dương đến từ các nguồn trên đất liền và biển?

Ở cấp độ toàn cầu, các ước tính cho thấy khoảng 80% nhựa ở đại dương đến từ các nguồn trên đất liền và 20% còn lại từ các nguồn biển.

Trong số 20% từ các nguồn hàng hải, ước tính rằng khoảng một nửa (10%) phát sinh từ các đội tàu đánh cá (chẳng hạn như lưới, dây và tàu bị bỏ). Đây là số liệu được thống kê bởi Chương trình Môi trường Liên hợp quốc (UNEP) cho thấy ngư cụ bị bỏ rơi, thất lạc hoặc bị loại bỏ góp khoảng 10% vào tổng lượng nhựa đại dương.

Các ước tính khác phân bổ sự đóng góp của các nguồn từ biển cao hơn một chút, ở mức 28% tổng số nhựa đại dương.

Mặc dù không chắc chắn, có khả năng các nguồn từ biển góp từ 20-30% nhựa đại dương, nhưng nguồn chủ yếu vẫn là đầu vào từ đất liền với 70-80%.

Sự đóng góp tương đối của các nguồn tài nguyên biển ở đây có thể là kết quả của hoạt động đánh bắt tăng cường ở Thái Bình Dương.

Sông - đầu vào đại dương

Có nhiều con đường mà nhựa có thể xâm nhập vào môi trường đại dương, một trong các đầu vào chính là thông qua các hệ thống sông. Điều này có thể vận chuyển rác thải nhựa từ sâu trong đất liền đến các khu vực ven biển, nơi nó có thể đi vào đại dương. Như trong biểu đồ trên, nồng độ nhựa cao trong các hệ thống sông về mặt địa lý.

20 nguồn sông hàng đầu

Trong biểu đồ, chúng tôi liệt kê đầu vào ước tính của nhựa cho các đại dương từ những con sông gây ô nhiễm nhất trên thế giới. Điều này được ước tính bởi Lebreton et al. (2017) trong năm 2015. Chúng được liệt kê theo thứ tự với tên của con sông và các quốc gia mà nó đi qua.

20 con sông gây ô nhiễm hàng đầu chiếm 2/3, tức 67% lượng đầu vào của các con sông hàng năm trên toàn cầu. Về mặt địa lý, chúng ta thấy rằng phần lớn các con sông ô nhiễm nhất nằm ở Châu Á. Sông Dương Tử, con sông gây ô nhiễm hàng đầu, có lượng nhựa đầu vào khoảng 333.000 tấn vào năm 2015, hơn 4% ô nhiễm nhựa đại dương hàng năm.

Đầu vào sông theo vùng

Trong biểu đồ, chúng ta thấy nguyên liệu nhựa từ sông đổ ra biển được tổng hợp theo khu vực, con số này được tính như một phần của tổng số toàn cầu.

Hầu hết nhựa sông có nguồn gốc từ châu Á, chiếm 86% tổng lượng nhựa toàn cầu. Tiếp theo là châu Phi với 7,8% và Nam Mỹ là 4,8%.

Nói chung, Trung & Bắc Mỹ, Châu Âu và khu vực Úc - Thái Bình Dương chỉ chiếm hơn một phần trăm tổng số trên thế giới.

Đại dương nào có nhiều rác thải nhựa nhất?

Nhựa xâm nhập vào đại dương từ đường bờ biển, sông, thủy triều và các nguồn biển. Nhưng một khi nó ở đó, rác thải nhựa sẽ đi đâu?

Sự phân bố và tích tụ nhựa đại dương chịu ảnh hưởng mạnh mẽ của các dòng chảy bề mặt đại dương và các kiểu gió. Nhựa thường nổi, có nghĩa là chúng nổi trên bề mặt đại dương, chúng được vận chuyển theo các tuyến đường phổ biến của gió và dòng chảy bề mặt.

Kết quả là, chất dẻo có xu hướng tích tụ trong các dòng chảy của đại dương với nồng độ chất dẻo cao ở trung tâm của các lưu vực đại dương, và ít hơn nhiều ở vòng chu vi. Sau khi xâm nhập vào đại dương từ các vùng ven biển, nhựa có xu hướng di chuyển về phía trung tâm của các lưu vực đại dương.

Trong biểu đồ, chúng ta thấy các ước tính về khối lượng nhựa trong nước bề mặt đại dương theo lưu vực đại dương. Eriksen và cộng sự (năm 2014) ước tính rằng có khoảng 269.000 tấn nhựa trong các vùng nước mặt trên khắp thế giới.

Lưu ý rằng điều này ít nhất là một bậc lớn hơn mức đầu vào ước tính của nhựa vào đại dương. Sự khác biệt ở đây liên quan đến một câu hỏi đáng ngạc nhiên, nhưng đã tồn tại từ lâu trong các tài liệu nghiên cứu về nhựa: “Nhựa bị thiếu sẽ đi đâu?".

Như chúng ta thấy, các lưu vực ở Bắc bán cầu có số lượng nhựa cao nhất. Điều này sẽ được mong đợi vì phần lớn dân số thế giới - đặc biệt là các nhóm dân cư ven biển - sống ở Bắc bán cầu. Tuy nhiên, các tác giả vẫn ngạc nhiên bởi số lượng nhựa tích tụ ở các đại dương Nam - trong khi nó thấp hơn ở Bắc bán cầu, nó vẫn có cùng thứ tự về độ lớn. Xét đến sự thiếu hụt dân cư ven biển và đầu vào nhựa ở Nam Bán cầu, đây là một kết quả không mong đợi. Các tác giả cho rằng điều này có nghĩa là ô nhiễm nhựa có thể di chuyển giữa các dòng chảy và lưu vực đại dương dễ dàng hơn nhiều so với giả định trước đây.

Các hạt nhựa trên bề mặt thế giới đại dương

Người ta ước tính rằng có hơn 5 nghìn tỷ hạt nhựa trong các vùng nước bề mặt trên thế giới.

Chúng ta có thể thấy sự phân hủy các hạt nhựa theo lưu vực đại dương ở đây. Sự tích tụ của một số lượng lớn các hạt có xu hướng là kết quả của sự phân hủy các loại nhựa lớn hơn, điều này dẫn đến sự tích tụ các hạt nhựa đối với một khối lượng nhất định.

Hình này tóm tắt chất dẻo trong các vùng nước bề mặt đại dương theo lưu vực. Điều này được thể hiện bằng kích thước hạt về khối lượng (bên trái) và số lượng hạt (bên phải). Như đã chỉ ra, phần lớn chất dẻo theo khối lượng là các hạt lớn (macroplastics), trong khi phần lớn về số lượng hạt là vi nhựa (các hạt nhỏ).

'Bãi rác lớn ở Thái Bình Dương' (GPGP)

Ví dụ nổi tiếng nhất về sự tích tụ nhựa lớn trong vùng nước bề mặt là cái gọi là 'Great Pacific Garbage Patch' (GPGP). Như thể hiện trong biểu đồ bên dưới lượng nhựa tích tụ lớn nhất trong các lưu vực đại dương là Bắc Thái Bình Dương. Điều này là kết quả của tác động tổng hợp của nguyên liệu đầu vào nhựa ven biển lớn trong khu vực, cùng với hoạt động đánh bắt cá thâm canh trên biển Thái Bình Dương.

Trong một nghiên cứu trên tạp chí Nature, Lebreton et al. (năm 2018) đã cố gắng định lượng các đặc tính của GPGP.

Phần lớn vật liệu GPGP là nhựa, các mẫu lưới kéo cho thấy ước tính 99,9% tất cả các mảnh vụn trôi nổi. Các tác giả ước tính GPGP kéo dài 1,6 triệu km vuông. Diện tích này chỉ hơn ba lần diện tích của Tây Ban Nha và lớn hơn một chút về diện tích đối với Alaska (bang lớn nhất của Hoa Kỳ).

GPGP bao gồm 1,8 nghìn tỷ mảnh nhựa, với khối lượng 79.000 tấn (khoảng 29% trong tổng số 269.000 tấn trên các đại dương bề mặt thế giới). Trong những thập kỷ gần đây, các tác giả báo cáo rằng đã có sự gia tăng theo cấp số nhân của nồng độ nhựa bề mặt trong GPGP.

Trong biểu đồ, chúng ta thấy thành phần ước tính của nhựa GPGP. Khoảng 52% nhựa có nguồn gốc từ hoạt động đánh bắt và bao gồm dây câu, lưới và dây thừng; 47% khác được lấy từ nhựa cứng, tấm và phim; và các thành phần còn lại so sánh nhỏ (chỉ dưới 1%). Sự thống trị của dây câu, lưới, nhựa cứng và màng có nghĩa là phần lớn khối lượng trong GPGP có kích thước hạt lớn (meso- và macroplastics).

Nhựa tích tụ ở đâu trong đại dương và điều đó có ý nghĩa gì đối với tương lai?

Thế giới hiện sản xuất hơn 380 triệu tấn nhựa mỗi năm, có thể trở thành chất gây ô nhiễm, xâm nhập vào môi trường tự nhiên và đại dương của chúng ta.

Tất nhiên, không phải tất cả rác thải nhựa đều đổ ra đại dương, hầu hết đều được đưa vào các bãi chôn lấp. Người ta ước tính rằng tỷ lệ rác thải nhựa toàn cầu đổ vào đại dương là khoảng 3%. Năm 2010, là khoảng 8 triệu tấn.

Hầu hết các vật liệu nhựa mà con người sản xuất đều ít đặc hơn nước và do đó chúng sẽ nổi trên bề mặt đại dương. Nhưng ước tính về lượng nhựa trôi nổi trên biển là đơn hàng có độ lớn thấp hơn lượng nhựa đi vào đại dương trong một năm. Nó thấp hơn nhiều so với 8 triệu tấn và thay vào đó là từ 10 đến 100 của hàng nghìn tấn. Một trong những ước tính được trích dẫn rộng rãi nhất là 250.000 tấn.

Nếu con người đang gây ô nhiễm đại dương với hàng triệu tấn nhựa mỗi năm, thì chúng ta đã thải ra hàng chục triệu tấn trong những thập kỷ gần đây. Nhưng tại sao ta chỉ tìm thấy lượng nhựa ít hơn 100 lần trong vùng nước mặt?

Sự khác biệt này thường được gọi là 'vấn đề thiếu nhựa'. Đó là một bài toán hóc búa mà chúng ta cần giải quyết nếu muốn hiểu rác thải nhựa có thể kết thúc ở đâu, và tác động của nó đối với động vật hoang dã, hệ sinh thái và sức khỏe.

'Vấn đề thiếu nhựa'

Có một số giả thuyết để giải thích 'vấn đề thiếu nhựa'.

Một khả năng là do đo lường không chính xác: Chúng ta có thể đánh giá quá cao lượng rác thải nhựa đã thải ra đại dương hoặc đánh giá thấp lượng trôi nổi trên bề mặt đại dương. Dù biết rằng việc theo dõi nguyên liệu đầu vào nhựa đại dương và sự phân bố của chúng nổi tiếng là khó khăn nhưng mức độ không chắc chắn trong các phép đo này ít hơn nhiều so với một số bậc của cường độ cần thiết để giải thích vấn đề thiếu nhựa.

Một giả thuyết phổ biến khác là ánh sáng cực tím (UV) và các lực sóng cơ học phá vỡ các mảnh nhựa lớn thành những mảnh nhỏ hơn. Và đây là nơi mà phần nhựa bị thiếu có thể kết thúc.

Một 'phần chìm' được đề xuất cho nhựa đại dương là trầm tích dưới đáy biển sâu; một nghiên cứu lấy mẫu trầm tích biển sâu trên một số lưu vực đã phát hiện ra rằng vi nhựa trong trầm tích biển sâu từ Đại Tây Dương, Địa Trung Hải và Ấn Độ Dương dồi dào hơn tới 4 bậc độ lớn (trên một đơn vị thể tích) so với ở các vùng nước bề mặt bị ô nhiễm nhựa.

Tuy nhiên, nghiên cứu mới có thể đưa ra lời giải thích thứ ba: Nhựa trong đại dương phân hủy chậm hơn so với suy nghĩ trước đây, và phần lớn nhựa bị thiếu bị trôi dạt hoặc chôn vùi trong bờ biển.

Nhựa tồn tại trong nhiều thập kỷ và tích tụ trên bờ biển

Để cố gắng hiểu câu hỏi hóc búa về điều gì sẽ xảy ra với chất thải nhựa khi nó đi vào đại dương, Lebreton, Egger và Slat (năm 2019) đã tạo ra một mô hình toàn cầu về nhựa đại dương từ năm 1950 đến năm 2015. Mô hình này sử dụng dữ liệu về sản xuất nhựa toàn cầu, lượng khí thải vào đại dương theo loại và tuổi của nhựa, tốc độ vận chuyển và suy thoái để lập bản đồ không chỉ về lượng nhựa trong các môi trường khác nhau trong đại dương mà còn cả tuổi của nó.

Các tác giả nhằm mục đích định lượng nơi nhựa tích tụ trong đại dương qua ba môi trường: bờ biển (được định nghĩa là vùng đất khô giáp với đại dương), khu vực ven biển (được định nghĩa là vùng nước có độ sâu dưới 200 mét) và ngoài khơi (vùng nước có độ sâu lớn hơn 200 mét). Họ muốn hiểu nhựa tích tụ ở đâu, và tuổi của nó như thế nào: vài năm tuổi, mười năm hay vài thập kỷ?

Trong hình, tôi tóm tắt kết quả của họ. Điều này được hiển thị cho hai loại nhựa: được hiển thị bằng màu xanh lam là 'macroplastics' (vật liệu nhựa lớn hơn có đường kính lớn hơn 0,5 cm) và được hiển thị bằng vi nhựa màu đỏ (các hạt nhỏ hơn 0,5 cm).

Có một số điểm chính mà chúng ta có thể rút ra:

• Phần lớn - 82 triệu tấn đại thực vật và 40 triệu tấn vi nhựa bị trôi dạt, chôn vùi hoặc tái tạo dọc theo bờ biển trên thế giới.
• Phần lớn các đại thực bào trong đường bờ biển có từ 15 năm trước nhưng vẫn còn một lượng đáng kể cũ hơn cho thấy nó có thể tồn tại trong vài thập kỷ mà không bị phá vỡ.
• Ở các vùng ven biển, hầu hết các đại thực bào (79%) là gần đây dưới 5 năm tuổi.
• Trong môi trường ngoài khơi, các vi nhựa cũ có thời gian tích tụ lâu hơn so với các vùng ven biển. Các đại thực bào từ vài thập kỷ trước, thậm chí từ những năm 1950 và 1960 - vẫn tồn tại.
• Hầu hết vi nhựa (3/4) trong môi trường ngoài khơi là từ những năm 1990 trở về trước, cho thấy có thể mất vài thập kỷ để nhựa phân hủy.

Điều này có ý nghĩa gì đối với sự hiểu biết của chúng ta về vấn đề 'thiếu nhựa'?

Thứ nhất, phần lớn nhựa đại dương được rửa sạch, chôn vùi và tái tạo bề mặt dọc theo bờ biển. Trong khi chúng ta cố gắng kiểm đếm đầu vào của đại dương với số lượng trôi nổi trong các con quay ở trung tâm đại dương, hầu hết nó có thể tích tụ xung quanh rìa của đại dương. Điều này sẽ giải thích tại sao chúng ta tìm thấy ít hơn nhiều ở các vùng nước bề mặt so với dự đoán.

Thứ hai, chất dẻo tích lũy lâu đời hơn nhiều so với suy nghĩ trước đây. Macroplastics dường như tồn tại lâu dài trên bề mặt đại dương trong nhiều thập kỷ mà không bị phá vỡ. Ngoài khơi xa, người ta tìm thấy những vật thể lớn bằng nhựa có niên đại từ những năm 1950 và 1960. Điều này đi ngược lại các giả thuyết trước đây về vấn đề 'thiếu nhựa' vốn cho rằng tác động của sóng và ánh sáng UV làm suy giảm và loại bỏ chúng khỏi bề mặt chỉ trong vài năm.

Bài liên quan

Đồ nhựa ngập tràn các chuỗi thương hiệu F&B, môi trường thiên nhiên khóc thét

(Còn tiếp)...