التلوث البلاستيكي والبلاستيك الدقيق

حجم المشكلة: أرقام تتطلب اهتماماً

عندما نشر جامبيك وزملاؤه تحليلهم في عام 2015 في مجلة *ساينس*، جمعوا بيانات النفايات الصلبة العالمية مع الكثافة السكانية الساحلية وقدرة إدارة النفايات لإنتاج أول تقدير عالمي صارم للبلاستيك الذي يدخل البحر [1]. لم يكن اكتشافهم - أن ما يقرب من 8 ملايين طن متري سنوياً يصل إلى المحيط كتقدير متوسط - مجرد توقع، بل كان حساباً يستند إلى بيانات التعداد من 192 دولة ساحلية. لم تكن أكبر المسببات بالضرورة الدول الأكثر ثراءً أو الأكثر اكتظاظاً بالسكان من حيث الأعداد المطلقة، بل كانت تلك الدول ذات الاقتصادات سريعة النمو، والاستهلاك العالي للبلاستيك، والبنية التحتية غير الكافية لإدارة النفايات. شكلت الصين وإندونيسيا والفلبين وفيتنام وسريلانكا حصة غير متناسبة من النفايات البلاستيكية الساحلية سيئة الإدارة. كانت الدلالة واضحة: تحسين جمع النفايات ومعالجتها في عدد قليل من البلدان يمكن أن يحقق فوائد عالمية كبيرة.

قبل عامين من ورقة جامبيك التاريخية، نشر ماركوس إريكسن وزملاؤه تقديرهم العالمي الخاص بالبلاستيك العائم، بالاعتماد على بيانات من 24 بعثة استكشاف للمحيطات أجريت بين عامي 2007 و 2013 [2]. باستخدام أخذ عينات الجر الموحدة ونموذج رقمي يراعي الانجراف بالرياح، قدروا أن أكثر من 5 تريليون قطعة بلاستيكية - تزن أكثر من 250,000 طن - كانت تطفو على سطح المحيط في أي وقت. الأهم من ذلك، كشفت نتائجهم أن إجمالي وفرة البلاستيك العائم كان أقل بكثير مما توقعته النماذج من معدلات المدخلات. أشار التناقض إلى مصب غير معروف ضخم: كان البلاستيك يتلاشى من السطح، ويتجزأ إلى قطع أصغر فأصغر، أو يغرق، أو يتم ابتلاعه من قبل الكائنات الحية، أو يدفن في رواسب الشاطئ.

الدوامات المحيطية: مناطق تقارب التلوث

تعمل الدوامات المحيطية شبه الاستوائية الكبرى الخمس في العالم - وهي أنظمة دوارة من التيارات المحيطية في شمال وجنوب المحيط الهادئ، وشمال وجنوب المحيط الأطلسي، والمحيط الهندي - بمثابة أجهزة طرد مركزي بطيئة تُركز الحطام العائم في مراكزها. يستضيف تيار شمال المحيط الهادئ شبه الاستوائي ما يُعرف شعبياً بـ 'رقعة قمامة المحيط الهادئ الكبرى'، على الرغم من أن المصطلح مضلل. لا توجد جزيرة صلبة من القمامة. بدلاً من ذلك، الرقعة هي مزيج منتشر وواسع من شظايا البلاستيك بكثافات متفاوتة، وغير مرئية للتصوير بالأقمار الصناعية ولكن يمكن اكتشافها من خلال شباك الجر. يمكن أن تكون تركيزات البلاستيك في مراكز الدوامات أعلى بمقدار درجة إلى درجتين من المياه المحيطة بها، مما يخلق مصائد بيئية مستمرة للأنواع التي تخلط بين الحطام والفريسة.

التيارات لا تبقي البلاستيك محصوراً بدقة في الدوامات. تعيد العواصف رفع الجزيئات المستقرة؛ تحمل الدورة الحرارية الملحية شظايا أكثر كثافة إلى الأعماق؛ توصل التيارات القطبية كميات كبيرة إلى القطبين الشمالي والجنوبي. لقد أظهرت دراسات في عينات رواسب أعماق البحار تركيزات من البلاستيك الدقيق تتوافق مع تصاعد الإنتاج بعد الحرب العالمية الثانية، مما يخلق سجلاً طبقياً للعصر البلاستيكي. الجزر النائية في منتصف المحيط مثل جزيرة هندرسون في مجموعة بيتكيرن - وهي واحدة من أكثر الكتل الأرضية عزلة على وجه الأرض - تحمل بعضاً من أعلى كثافات من حطام البلاستيك الذي وصل إلى الشواطئ على الإطلاق، وهو دليل على مدى وصول دوامات المحيط والتيارات الاستوائية المعاكسة [9].

من البلاستيك الكلي إلى الدقيق: سلسلة التجزئة

التقسيم التقليدي للبلاستيك في المحيط يفصل بين البلاستيك الكبير (القطع > 5 سم)، و البلاستيك المتوسط (5 مم - 5 سم)، و البلاستيك الدقيق (< 5 مم). البلاستيك الدقيق نفسه ينقسم إلى بلاستيك دقيق أولي - يُصنع على نطاق صغير لمستحضرات التجميل، والمواد الكاشطة الصناعية، وحبيبات الراتنج ('نردلز') - وبلاستيك دقيق ثانوي يتولد من التحلل الفيزيائي والكيميائي الضوئي للأشياء الأكبر حجماً. تقطع الأشعة فوق البنفسجية سلاسل البوليمر من البولي إيثيلين والبولى بروبيلين، مما يجعلها هشة؛ ثم تحطم حركة الأمواج هذه الشظايا الضعيفة. هذه العملية ذاتية التعزيز: الجزيئات الأصغر حجماً تقدم مساحة سطح أكبر لكل وحدة كتلة، مما يسرع المزيد من التحلل. لفت تومبسون وزملاؤه الانتباه لأول مرة إلى تراكم الشظايا البلاستيكية المجهرية في الرواسب البحرية في ورقة بحثية عام 2004 في *ساينس*، وصاغوا مصطلح البلاستيك الدقيق وأثبتوا أنه كان يتراكم منذ الستينيات [10].

تم العثور على البلاستيك الدقيق في كل موطن بحري تم اختباره: الطبقات السطحية، وعمود الماء في الأعماق، والخنادق العميقة، والجليد القطبي، والمصبات، والرواسب الساحلية، ومجتمعات الفوهات الحرارية المائية. يتداخل نطاق حجمها مع الأطعمة التي تتناولها الكائنات التي تتغذى بالترشيح، والكائنات الهائمة البلانكتونية، والكائنات التي تتغذى على الفتات، مما يخلق مسارات ابتلاع موزعة على نطاق واسع. حددت مراجعة عام 2019 في *العلوم البيئية الكلية* العوامل الرئيسية لتحديد سمية البلاستيك الدقيق والنانوي في الحياة المائية: نوع البوليمر، وحجم وشكل الجزيئات، وشحنة السطح، وكيمياء الإضافات، والسياق البيئي للتعرض [3]. وخلصت المراجعة إلى أن الجزيئات الأصغر حجماً وغير المنتظمة الشكل ذات مساحة السطح العالية كانت أكثر سمية باستمرار من الحبيبات الأكبر حجماً والناعمة.

حدود النانوبلاستيك

تمثل النانوبلاستيك - الجزيئات التي تقل عن 1 ميكرومتر، وغالباً ما تُعرف بأنها أقل من 100 نانومتر - الفئة الأكثر غموضاً علمياً والأكثر خطورة محتملة من التلوث البلاستيكي. عند هذه المقاييس، يمكن للجزيئات أن تعبر الحواجز الظهارية، وتدخل الخلايا، وتخترق الحاجز المعوي الدموي، وربما تتراكم في الأعضاء. أظهرت الدراسات المعملية تأثيرات سمية جينية، وإجهاد تأكسدي، واضطرابات في الغدد الصماء في اللافقاريات البحرية، وأجنة الأسماك، وخطوط الخلايا الثديية بتركيزات ذات صلة بيئياً. لخصت مراجعة عام 2020 في *نشرة التلوث البحري* التوقعات النظرية مع الأدلة التجريبية، وخلصت إلى أنه بينما يظل الكشف صعباً تحليلياً، فإن النانوبلاستيك موجود بالتأكيد في البيئات المحيطية ويمثل تهديداً ناشئاً وغير مدروس [4]. أشار المؤلفون إلى أن أخذ العينات بالجر القياسي، وهي الطريقة التي تُجرى بها معظم عمليات جرد البلاستيك في المحيط، يفوت تماماً الكسر النانوي.

التأثيرات البيولوجية: الابتلاع والتشابك والانتقال الكيميائي

أصبح دليل الأنواع الموثقة التي تبتلع البلاستيك أو تتشابك فيه موسوعيّاً الآن. تختلط السلاحف البحرية بأكياس البلاستيك مع قناديل البحر. تُرمى حيتان العنبر إلى الشاطئ ببطون مليئة بشباك الصيد والحبال وعبوات الطعام. تطعم طيور القطرس والنورس الصغير صغارها قطع البلاستيك، مما يسبب أحياناً سوء التغذية والموت. وجدت دراسة أجريت عام 1985 على طيور النورس الصغير في شمال الأطلسي البلاستيك في معدة نسبة كبيرة من الطيور - وهي واحدة من أقدم العروض المنهجية لابتلاع الطيور البحرية على نطاق واسع [5]. منذ ذلك الحين، وثقت برامج رصد الطيور البحرية العالمية زيادة أحمال البلاستيك في الجهاز الهضمي لعشرات الأنواع، مع إظهار بعض المجموعات معدلات انتشار تقترب من 100٪.

بالنسبة للأسماك واللافقاريات، تمتد عواقب الابتلاع لتشمل الضرر الجسدي (الانسداد، الثقب، الشبع الكاذب) والضرر الكيميائي. تمتص بوليمرات البلاستيك الملوثات العضوية الثابتة (POPs) من مياه البحر المحيطة بتركيزات تصل إلى مليون مرة أعلى من المستويات المحيطة، وتعمل بشكل فعال كإسفنجات سامة محبة للدهون. عندما تبتلع الأسماك هذه الجزيئات، ينعكس تدرج التركيز وينتقل جزء من المواد الكيميائية الممتزة إلى أنسجة الأمعاء. أظهرت أبحاث Rochman وزملاؤه أن المواد البلاستيكية الدقيقة في المأكولات البحرية التجارية — الأسماك والمحار التي تباع للاستهلاك البشري — كانت حقيقة قابلة للقياس، وليست مجرد مسار نظري [7]. يظل مدى انتقال المواد الكيميائية مقارنة بالابتلاع الغذائي للفريسة الملوثة مسألة بحثية نشطة، ولكن مبدأ البلاستيك كناقل كيميائي راسخ.

البلاستيك الدقيق في جسم الإنسان: حلقة مغلقة

لقد أصبح البشر الآن جزءًا لا يتجزأ من دورة البلاستيك التي خلقوها. تم اكتشاف البلاستيك الدقيق في ملح البحر التجاري، ومياه الشرب المعبأة، والبيرة، والعسل، والمأكولات البحرية. قدرت دراسة أجريت عام 2019 أن الشخص العادي يستهلك ما بين 39,000 و 52,000 جزيء بلاستيكي دقيق سنوياً من الطعام والماء، ويزداد هذا الرقم إلى أكثر من 100,000 عند إدراج الاستنشاق المحمول جواً. مؤخراً، تم العثور على البلاستيك الدقيق في أنسجة الرئة البشرية، والدم، والكبد، والمشيمة – وهو اكتشاف أثار نقاشات تنظيمية حول مستويات التعرض المسموح بها، على الرغم من أن العواقب السمية على صحة الإنسان لا تزال غير مفهومة تماماً. وضعت مراجعة Law لعام 2017 في *التقييم السنوي للعلوم البحرية* قصة التعرض البشري هذه ضمن القوس الأوسع لعلوم البلاستيك في المحيط، مشيرة إلى أن ما يدخل البحر يعود في النهاية إلى مائدة الطعام [8].

استجابات السياسة والطريق إلى الأمام

لقد تسارع الزخم الدولي لمواجهة التلوث البلاستيكي بشكل كبير منذ أواخر عام 2010. في عام 2022، صوتت جمعية الأمم المتحدة للبيئة على تطوير معاهدة عالمية ملزمة قانونًا بشأن البلاستيك — وهي عملية، إذا انتهت بنجاح، ستمثل أهم اتفاق بيئي متعدد الأطراف منذ اتفاق باريس. تشمل العناصر الرئيسية قيد التفاوض مسؤولية المنتج الموسعة، ومعايير التصميم لقابلية إعادة التدوير والتحلل البيولوجي، وأهداف ملزمة للحد من النفايات. في الوقت نفسه، انتشرت الحظر الوطني والإقليمي على المواد البلاستيكية ذات الاستخدام الواحد — الأكياس، والقش، وأدوات المائدة، والخرز الدقيق. يحظر توجيه الاتحاد الأوروبي للمواد البلاستيكية ذات الاستخدام الواحد، الذي دخل حيز التنفيذ في عام 2021، المواد الأكثر شيوعاً ذات الاستخدام الواحد الموجودة على الشواطئ الأوروبية.

على الصعيد التكنولوجي، اجتذبت مشاريع تنظيف المحيط استثمارات كبيرة واهتمامًا عامًا، على الرغم من أن فعاليتها محل نقاش. يلاحظ النقاد أن أنظمة الجمع السلبية العاملة على سطح المحيط تستعيد جزءًا ضئيرًا فقط من إجمالي حمولة البلاستيك بينما قد تزيل العوالق الحيوانية والكائنات النيوستونية من نفس الطبقة السطحية. الوقاية - منع البلاستيك من دخول المحيط في المقام الأول - تظل التدخل الأكثر تأثيرًا الذي حدده العلماء. وهذا يعني الاستثمار في البنية التحتية لجمع النفايات في المناطق الساحلية سريعة التحضر، وإعادة تصميم المنتجات لتحقيق طول العمر وقابلية إعادة التدوير في نهاية العمر الافتراضي، وتقليل الحجم المطلق للبلاستيك المصنع عالميًا.

المحيط ليس مصرفاً. إنه نظام حي ملأناه بمواد لا تنتمي إليه - ونحن بدأنا للتو في قياس عواقبها.

— ملخص لإجماع الخبراء، بعد قرار جمعية الأمم المتحدة للبيئة 5/14 (2022)

الخلاصة: أزمة ملحة قابلة للحل

التلوث البلاستيكي هو أزمة بنيت من آلاف القرارات الفردية - تصميمات المنتجات، الخيارات السياسية، استثمارات إدارة النفايات، وعادات المستهلكين - ويمكن تفكيكها بنفس الطريقة. العلم لا لبس فيه: البلاستيك الآن سمة دائمة للبيئة البحرية، مدمج في الشبكات الغذائية، سجلات الرواسب، وأنسجة الحيوانات عبر كل حوض محيطي. ما يظل غير مؤكد هو التكلفة البيولوجية والبيئية طويلة المدى للكسر النانوي من البلاستيك مع تراكمه. ما هو مؤكد هو أن كل طن من البلاستيك الذي يُمنع من دخول المحيط هو طن لن يتفتت إلى الجيل القادم من التلوث البلاستيكي الدقيق. نافذة العمل الهادف تضيق، لكنها لم تغلق.