Учёные нашли ошибку, из-за которой океан выглядит на тысячи лет старше

В науке об океане даже крошечная неточность может привести к большим искажениям. Микроскопические частицы пластика, незаметно попадающие в образцы, способны маскироваться под природный углерод и менять результаты анализов. Новое исследование показывает, что такая ошибка может повлиять на глобальные представления о круговороте углерода в океане. Об этом сообщает научное издание со ссылкой на работу учёных Университета Стоуни-Брук.

Почему углеродные измерения так важны

Данные о содержании и возрасте углерода лежат в основе моделей, которые описывают, как океан реагирует на изменение климата. Именно они используются для прогнозов потепления, уровня моря и деоксигенации вод.

Работу возглавил доцент Университета Стоуни-Брук Луис Е. Медина Фолл, специалист по биогеохимии океана. Его исследования сосредоточены на том, как живые организмы и химические процессы перемещают углерод через морскую среду. Если эти цифры искажены, океан может казаться "старше" и менее динамичным, чем он есть в реальности, что напрямую влияет на климатические сценарии, аналогично тому, как это обсуждается в работах о глобальном углеродном цикле океана.

Как пластик искажает картину

В лабораторных экспериментах команда смешивала природные осадки с фрагментами пластика. Результат оказался неожиданно масштабным: всего около одного процента полиэтилена по массе обеспечивал до 40 процентов всего обнаруженного углерода.

Ещё более показательной оказалась радиоуглеродная датировка. Присутствие такого количества пластика делало образец визуально "старше" примерно на 4 тысячи лет. Иными словами, современный органический углерод начинал выглядеть как древний, что полностью меняет интерпретацию данных.

Почему стандартные методы уязвимы

Большинство лабораторий используют элементарный анализ — метод, при котором образец сжигается, а затем измеряется количество углекислого газа для оценки содержания углерода и азота. Проблема в том, что пластмассы тоже сгорают и выделяют углерод, который становится неотличимым от природного.

Часто такие анализы дополняются радиоуглеродными измерениями, позволяющими определить возраст органического вещества. Процедуры, подобные тем, что применяются в рамках NOSAMS, включают преобразование углекислого газа в графит и последующий анализ с помощью ускорительной масс-спектрометрии.

Однако пластик, произведённый из ископаемого топлива, практически не содержит углерода-14. Даже его следы могут смещать результаты, делая углерод более древним и более распространённым, чем в действительности.

Эффект, растянутый на десятилетия

Авторы исследования показали, что степень искажения напрямую зависит от уровня загрязнения и типа полимера. Это означает, что влияние пластика можно предсказать, но также и то, что незамеченные примеси могли систематически искажать данные на протяжении многих лет.

Такое смещение особенно опасно для долгосрочных временных рядов, где небольшая систематическая ошибка накапливается и влияет на выводы о тенденциях, что уже обсуждалось в контексте проблем загрязнения микропластиком морской среды.

Пути попадания пластика в образцы

Загрязнение может возникать на любом этапе. Частицы органического углерода собираются на фильтрах, переливаются в контейнеры, транспортируются и обрабатываются — и на каждом шаге к ним могут примешиваться синтетические волокна или микроскопические обломки инструментов.

Отчёты ООН показывают, что микропластик присутствует повсеместно: в поверхностных водах, донных отложениях и даже в полярном снеге. Это делает риск загрязнения практически неизбежным.

Важно, что проблема не всегда начинается в поле. Хранение образцов рядом с пластиковыми контейнерами, пакетами и крышками может привести к оседанию частиц, невидимых невооружённым глазом.

Лабораторные источники ошибки

Даже в лаборатории образцы остаются уязвимыми. Воздушные потоки вентиляции способны переносить микропластик между рабочими зонами. Синтетическая одежда сотрудников, перчатки и одноразовые расходники также могут выделять волокна.

Отдельного внимания заслуживает вода. Водопроводные и даже некоторые лабораторные источники содержат микропластик из инфраструктуры. Если такая вода используется без дополнительной фильтрации на этапах промывки или подготовки, она может стать скрытым источником загрязнения.

Как снизить искажения измерений

Исследователи подчёркивают, что решение начинается с пересмотра базовых практик. Среди рекомендуемых мер — отказ от пластикового оборудования в пользу стекла и металла, использование хлопчатобумажных лабораторных халатов, предварительное прокаливание фильтров и микроскопический контроль образцов перед анализом.

"Наши результаты подчёркивают необходимость пересмотра лучших практик обработки образцов органического вещества для анализа углерода", — отметил Луис Е. Медина Фолл.

Почему это усиливает науку, а не ослабляет её

Авторы подчёркивают, что открытие не умаляет роли океана как климатического буфера. Напротив, оно делает измерения точнее. Очистив данные от "пластикового шума", учёные смогут более надёжно оценивать, сколько углерода океан действительно поглощает, хранит и перераспределяет.

В долгосрочной перспективе это позволит улучшить климатические модели и снизить неопределённость прогнозов, сделав их более чувствительными к реальным изменениям в океанской системе.