Моделирование очистки Северной Тихоокеанской мусорной области на основе 3 лет практического опыта

Почему далёкая мусорная область имеет для нас значение

Вдали от любого берега течения в Северной части Тихого океана собрали огромные объёмы плавающего пластика в то, что называют Северной Тихоокеанской мусорной областью. Хотя она находится далеко в море, эта медленно растущая масса обломков вредит морской жизни, распространяет токсичные химические вещества и угрожает морским услугам, от которых зависит человечество — от рыболовства до регулирования климата. В этой статье ставится прагматичный вопрос: опираясь на данные полевых испытаний, технически и экономически реально ли очистить большинство плавающего пластика в течение десятилетия?

Огромный эксперимент по очистке в море

Для ответа авторы опираются на три года масштабных испытаний The Ocean Cleanup, некоммерческой организации, разрабатывающей технологию сбора плавающего пластика в открытом океане. Их система — длинный U-образный плавающий барьер, медленно буксируемый двумя судами, который направляет мусор в центральную сетчатую «зону удержания», которую можно поднять на палубу и очистить. С 2018 по конец 2024 года эти системы удалили более полумиллиона килограммов пластика из Северной Тихоокеанской мусорной области, предоставив редкие подробные измерения того, сколько пластика действительно присутствовало и насколько эффективно его можно было захватывать.

Измерение реального объёма пластика

Поскольку никто не может напрямую взвесить всю мусорную область, команда сочетает данные о поимке с компьютерной моделью, отслеживающей виртуальные частицы пластика, дрейфующие по реальным океанским течениям. Они калибруют модель на основе 72 хорошо задокументированных периодов очистки, когда были известны и пройденная площадь, и восстановленная сухая масса пластика. Также проводились испытания с метками на кусках пластика, выпущенных перед системой, чтобы оценить, какой процент предметов, попавших в пройденную зону, фактически удерживается, и как ветер и волны влияют на эту «эффективность удержания». Настраивая модель до тех пор, пока она не воспроизводит наблюдаемые темпы поимки, они оценивают, что в настоящее время в области находится порядка десятков тысяч тонн плавающего пластика размером более нескольких миллиметров, распределённого примерно на 1,6 миллиона квадратных километров.

Моделирование флота для работы в области

Имея эту откалиброванную картину, авторы моделируют, что произойдёт, если флот из 10–20 систем, похожих на их последнюю конструкцию, будет работать в период с 2027 по 2037 год. Виртуальные системы перемещаются в детальном поле океанской циркуляции, буксируя широкие протяжённости на реалистичных скоростях и работая большую часть времени, как в реальных миссиях. Ключевым моментом в исследовании является проверка разных способов управления флотом: простое блуждание внутри мусорной области; активное преследование локальных «горячих точек» с высокой концентрацией пластика; или следование компьютерно-оптимизированным маршрутам, максимизирующим встречи с плотными полосами обломков. Также варьируется скорость поступления нового пластика в регион и то, насколько эффективной станет аппаратура при улучшении её конструкции.

Сколько реально можно удалить?

Модель показывает, что стратегия управления является единственным крупнейшим фактором эффективности. Если системы будут блуждать случайно, они могут удалить лишь около одной трети до половины пластика крупнее половины сантиметра за десять лет. Если же их направлять к горячим точкам, доля удаления резко возрастает. С оптимизированной маршрутизацией и улучшенной эффективностью удержания (примерно 70% против около 40% по измерениям до сих пор) флот из 10–20 систем мог бы удалить более 80% массы плавающего пластика в ядре области в течение десятилетия, извлекая до примерно 180 000 тонн. Однако очистка значительно менее эффективна для более мелких фрагментов, чуть превышающих размер, проходящий через сети, которые продолжают образовываться по мере дробления крупных кусков. Поэтому авторы также учитывают, как пластик распадается на крошечные микропластики, которые текущие системы не предназначены улавливать.

Затраты, компромиссы и необходимость перекрыть приток

Чтобы оценить экономическую реализуемость такой очистки, исследование строит детальную модель затрат, учитывающую вспомогательные суда, топливо, экипажи и обслуживание. Для наиболее эффективных сценариев достижение цели по удалению 80% обойдётся примерно в €1,8 миллиарда; при сегодняшней производительности и менее сложном управлении цена может вырасти ещё на несколько миллиардов евро. Однако по сравнению с оценками экономической ценности, находящейся под угрозой из‑за вреда пластика морским экосистемам в этом регионе в течение следующего века, эти затраты на очистку составляют значительно менее 1%. При этом авторы подчёркивают, что одной очистки недостаточно: если притоки пластика с суши и с судов не будут резко сокращены, система в конечном счёте достигнет плато, где новые обломки прибывают быстрее, чем их успевают удалять.

Что это означает для будущего океана

Проще говоря, исследование приходит к выводу, что очистка большей части плавающего пластика в Северной Тихоокеанской мусорной области технически достижима и, в широком смысле, доступна — при условии грамотного управления системами и продолжения совершенствования их конструкции. Удаление порядка 80% крупного мусора, вероятно, снизит нагрузку на морских черепах, морских птиц, рыбу и других животных и поможет защитить роль океана в регулировании климата и производстве продовольствия. Однако для устойчивого успеха требуется двойной подход: масштабная офшорная очистка, чтобы справиться с долговечным наследственным пластиком, уже находящимся в море, и решительные глобальные меры по сокращению притока нового пластика в океан. Без обеих составляющих мусорная область — и причиняемый ею вред — будут сохраняться для будущих поколений.

Цитирование: Sainte-Rose, B., Lebreton, L., Pham, Y. et al. Modelling the cleanup of the North Pacific Garbage Patch based on 3 years of operational experience. Sci Rep 16, 8050 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-40859-y

Ключевые слова: загрязнение пластиком в море, Северная Тихоокеанская мусорная область, технологии очистки океана, моделирование плавающего мусора, экосистемные услуги