Toprakta, suda, ekinlerde ve okyanus tabanında plastik bulundu. Ve son yıllarda, birkaç araştırma mikroplastiklerin (uzunluğu 5 milimetreden küçük parçalar) ve nanoplastiklerin (yaklaşık 1,000 nanometreden küçük) hava yoluyla uzun mesafelere taşındığını ileri sürdü. Örneğin 2019'da araştırmacılar bulundu Pireneler'e yağmur veya kar yağışı yoluyla gelen mikroplastikler. 2020'de Utah Eyalet Üniversitesi'nden Janice Brahney ve dört ortak yazar yüksek profilli bir makale yayınladı. Bilim kâğıt Amerika Birleşik Devletleri'nin federal olarak korunan bölgelerinde yüksek miktarda plastik açığa çıkarıyor. Brahney plastiği tesadüfen bulmuştu; fosfor arıyordu, ancak yer tabanlı filtrelerindeki tüm renkli yapışkan parçacıklar onu şaşırttı. Çalışması, "Plastik yağmuru yağıyor" uyarısında bulunan bir dizi manşete yol açtı.

Brahney'nin kapsamlı ABD veri seti, modelcilerin tüm bu plastiğin tam olarak nereden geldiğini anlamalarına da kapı açtı. Cornell Üniversitesi'nden Natalie Mahowald, "Gerçekten çok güzel bir veri seti," diyor. modelleme çalışması.

Mahowald, Brahney'nin katalogladığı plastik konsantrasyonlarını aldı ve bunları atmosferik modellere ve yollar, tarımsal toz ve okyanuslar dahil bilinen plastik kaynaklarına göre haritaladı. Karayollarında, lastikler ve frenler Mikroplastikleri havaya fırlatın. Mahowald, plastiğin tarım tozuna dönüştüğünü, bunun kısmen çiftlik tarlalarında kullanılan plastikten ve kısmen de insanların yünlü giysileri çamaşır makinelerine atmasından kaynaklandığını belirtiyor: Atık su, katıları sıvılardan ayıran arıtma tesislerine akıyor ve ortaya çıkan biyokatıların yaklaşık yarısı gönderiliyor gübre olarak kullanılmak üzere çiftliklere. Mahowald, okyanusa gelince, Pacific Gyre gibi yerlerdeki büyük plastik küreciklerinin mikroskobik parçalara ayrıldığını, bunların daha sonra yüzeye çıktığını ve suları parçalayarak ve hava kabarcıklarını patlatarak havaya karıştığını söylüyor.

Plastik parçalar artık insan akciğerlerinde bulunuyor. Bir bilim adamı, "Şu anda kesinlikle onları soluyoruz" diyor.

Mahowald'ın modeli, batı ABD'de mikroplastiklerin yüzde 84'ünün yollardan, yüzde 5'inin tarımsal tozdan ve yüzde 11'inin okyanuslardan geldiği sonucuna vardı. Plastik o kadar hafiftir ki, bir insan saçı genişliğindeki onlarca mikrometrelik parçalar bile havaya kaldırılabilir ve büyük mesafelere savrulabilir. Model, bu plastiğin bir kısmının varsayılan kaynağından binlerce mil uzakta bulunduğunu ortaya çıkardı. Parçalar ne kadar küçük olursa, o kadar uzun süre havada kalabilirler.

Tek tek plastik parçaları havada yalnızca saatler, günler veya haftalar kalabilse de, o kadar tutarlı bir şekilde fırlatılıyor ki, her zaman havada bir miktar kalıyor: artık plastik parçaların da bulunmasına yetecek kadar insan akciğerleri. Mahowald, "Şu anda kesinlikle soluyoruz" diyor.

Gökyüzümüzde tam olarak ne kadar plastik olduğunu hesaplamak son derece zordur. Bu çalışmaların çoğu, filtrelerden özenle plastik parçaları alıp şekil ve renk tahmini elde etmek için bunları mikroskop altında inceleyerek ve ardından kaynak malzemelerini doğrulamak için spektroskopik teknikler kullanarak yapılır. Parçalar ne kadar küçük olursa, tanımlanması o kadar zor olur. Çalışmalar aynı zamanda kontaminasyondan da etkilenebilir: örneğin bir polar süveter giyerek bir laboratuvara girmek, plastik mikro elyafların dökülmesiyle sonuçların çarpıtılmasına neden olabilir.

Yaklaşık bir düzine çalışma, batı Pasifik Okyanusu üzerinde metreküp başına 0.01 parçacıktan Londra ve Pekin'de metreküp başına birkaç bin parçacığa kadar değişen havadaki mikroplastik konsantrasyonlarını göstermiştir. Revell, daha yüksek seviyeler gösteren şehirlerin muhtemelen gerçekten daha kirli olduğunu söylüyor, ancak bu çalışmaların daha küçük plastik parçalarını (10 mikrometreden küçük) tanımlayabilen daha hassas bir teknik kullandığı da doğru. Diğer çalışmalar, Londra ve Pekin çalışmalarında bulunan plastiğin yaklaşık yarısını oluşturan bu tür küçük parçaları gözden kaçırmış olabilir.

Laboratuvarda yapılan ön testler, hırpalanmış plastik parçaların güçlü bulut oluşturucular olabileceğini gösteriyor.

Havadaki nanoplastiklerin konsantrasyonları daha da az anlaşılmaktadır. Mitrano'nun ETH Zürih'teki meslektaşı atmosferik kimyager Zamin Kanji, bugün ortalıkta dolaşan sayıların muhtemelen "önemli ölçüde hafife alındığını" söylüyor.

Mahowald, şimdilik plastiklerin toplam havadaki aerosollere oranının çok küçük olduğunu, bu nedenle plastiklerin aerosol iklim etkilerine fazla katkıda bulunmadığını söylüyor. Londra ve Pekin'de bile plastik, toplam aerosollerin yalnızca milyonda birini oluşturuyor olabilir. Ancak plastik üretimi ve çevrede plastik birikimi artmaya devam ediyor. Mahowald, "Sadece daha da kötüye gidecek" diyor.

Kanji, bunun özellikle Güney Yarımküre'deki okyanuslar gibi daha az kirli bölgelerde geçerli olduğunu söylüyor. Plastik muhtemelen diğer daha yoğun aerosollerden daha uzağa gidebileceğinden, daha bozulmamış alanlarda havadaki baskın bir kirletici haline gelebilir. Brahney ve Mahowald'ın makalesi, plastiğin şu anda yere düşen antropojenik aerosollerin yüzde 1'inden daha azını oluşturduğu, ancak "endişe verici bir şekilde" plastik kaynaklardan rüzgar yönünde okyanusun bazı bölgelerine inen aerosollerin yüzde 50'den fazlasını oluşturabileceği sonucuna varıyor.

Aerosollerin iklimi tam olarak nasıl etkilediği, iklim modellerinde kritik bir anlaşmazlık noktası olmuştur ve ayrıntıların çoğu hala bilinmemektedir. Farklı aerosoller, kısmen renklerine bağlı olabilen güneş ışığını yansıtarak veya emerek iklimi değiştirebilir. Örneğin siyah is, ısınma etkisine sahipken, tuz yansıtır ve soğutur. Aerosoller yere düşebilir ve buz ve karın albedo'sunu veya yansıtma özelliğini değiştirebilir.

Aerosoller aynı zamanda bulut oluşumunu da etkiler: farklı parçacıklar, daha fazla ve daha küçük su veya buz damlacıkları oluşturarak, farklı yüksekliklerde farklı sürelerde devam eden farklı türde bulutlar oluşturur. Yüksek irtifadaki ince, buzlu bulutlar Dünya'nın yüzeyini bir battaniye gibi ısıtma eğilimindeyken, alçak irtifadaki parlak ve kabarık bulutlar güneş ışığını yansıtma ve Dünya'yı soğutma eğilimindedir.

Küçük olmasına rağmen, aerosollerin iklim üzerinde büyük boyutlu bir etkisi vardır. Gökyüzündeki antropojenik aerosollerin bulanıklığı, genel olarak, Sanayi Devrimi'nden bu yana dramatik bir soğutma etkisine sahip olmuştur (onlar olmadan, küresel ısınma 30 yüzde 50 bugün olduğundan daha büyük). Ve aşırı hava koşulları üzerinde sera gazlarından daha fazla etkiye sahipler: Örneğin, aerosolleri kaldırarak ısınan bir dünyada, aynı miktarda CO2 ile ısınan bir dünyadan daha fazla sel ve kuraklık olur.

Revell ve meslektaşları bıçakladı mikroplastiklerin güneş ışığını yansıtarak veya emerek sıcaklığı nasıl etkileyebileceğini modellemeye çalışırken, "radyal zorlama" olarak bilinen hesaplama. Basitlik adına, doğru olmasa da (ve daha koyu malzeme daha fazla güneş ışığını emme eğiliminde olsa da) plastiğin her zaman berrak olduğunu ve küresel konsantrasyonun eşit olarak metreküp başına bir parçacık olduğunu, yani yaklaşık 1,000 kat daha düşük olduğunu varsaydılar. örneğin Londra'da ölçülen konsantrasyonlardan daha fazla.

Bu varsayımlarla Revell, plastiğin ışıma zorlaması üzerindeki doğrudan etkisinin "önemsiz olacak kadar küçük" olduğunu buldu. Ancak, daha da önemlisi, konsantrasyonlar metreküp başına 100 parçacığa ulaşırsa (birçok noktada zaten var), plastikler, Hükümetlerarası İklim Değişikliği Paneli değerlendirmelerine zaten dahil edilmiş bazı aerosollerle yaklaşık aynı büyüklükte ışınımsal zorlamaya sahip olabilir. Yani plastikler dikkat çekici hale geliyor. Ancak Dünya'yı ısıtıp soğutmayacakları bilinmiyor.

Aerosoller genellikle bulutlar üzerindeki etkileri aracılığıyla iklim üzerinde daha büyük bir etkiye sahiptir. Kanji, bozulmamış plastik boncukların suyu ittiğini ve bu nedenle bulutları etkileme olasılığının düşük olduğunu belirtiyor. Ancak Kanji, plastiğin gökyüzüne geçişi sırasında birkaç saat içinde "yaşlanabileceğini" söylüyor: Aşınabilir veya okyanustan tuz ve atmosferdeki diğer kimyasalları biriktirebilir, bunların tümü parçacıkları daha fazla hale getirebilir. suyu seven Plastik parçalar ayrıca buz oluşumuna yardımcı olan köşeler ve yarıklar içerebilir.

Laboratuarda, Kanji'nin öğrencisi Omar Girlanda, bu tür hırpalanmış koşullar altında plastik parçaların güçlü bulut yapıcılar olabileceğini gösteren ön testler yaptı. Kanji, "Bazıları mineral toz parçacıkları kadar iyi," diyor, "en iyi bilinen, etkili buz çekirdeği."

Kanji, plastikle yoğun şekilde kirlenen gökyüzünün muhtemelen hem Dünya yüzeyini ısıtma eğiliminde olan daha yüksek irtifa buz bulutları hem de Dünya'yı soğutma eğiliminde olan daha alçak irtifa su bulutları oluşturacağını söylüyor. Hangi etkinin baskın olacağı bilinmiyor. Kanji, "[atmosferik] plastikle ilgili sahip olduğumuz zayıf tahminler göz önüne alındığında, şu anda onu modellemek mantıklı değil" diyor. Plastik ayrıca yağış modellerini de etkileyebilir: Kanji, genel olarak, daha kirli bulutların yağmur yağmadan önce daha az kirli bulutlara göre daha uzun süre dayanma eğiliminde olduğunu ve ardından daha şiddetli yağmur yağdığını söylüyor.

Revell ve meslektaşları şimdi plastik konsantrasyonları, renkleri ve boyutlarıyla ilgili daha gerçekçi tahminler için daha ayrıntılı hesaplamalar yaparak makalelerindeki varsayımları azaltıyorlar. "Tek bildiğimiz, sorunun yakın zamanda ortadan kalkmayacağıdır" diyor. "Bu plastikler inanılmaz derecede uzun ömürlü. Parçalanıyorlar ve yüzyıllar boyunca yeni mikroplastikler oluşturacaklar. Kendimizi adadığımız sorunun ne kadar büyük olduğunu bilmiyoruz.”