Kapitola 6

ROZBOUŘENÉ VODY

Modrá vlnící se hladina Erijského jezera se táhla k nekonečně šedému, mlhavému obzoru. Na okamžik jsem zapomněla, že stojím na souši, vodní hladina byla k nerozeznání od moře.

Vzduch jiskřil, na spadnutí byla bouřka a s ní i liják. Hlasité, nepříliš vzdálené „bum“ mě nakonec přesvědčilo, abych nasedla do vypůjčeného auta a vyrazila. Zastávku na břehu jezera jsem si udělala po cestě z Buffala, odkud jsem vyrazila na jih, za Dr. Sherri A. „Sam“ Mason, která byla tehdy profesorkou chemie na State University of New York (SUNY) ve Fredonii. (Později pracovala jako koordinátorka udržitelnosti v Penn State Behrend.) Nedávno jsem se dozvěděla o jejím výzkumu znečištění plasty, který popsal jednu z nejfrekventovanějších a dlouho přehlížených tras, kudy se plasty dostávají do oceánu: sladkovodní toky a útvary.

Do laboratoře doktorky Mason jsem dorazila právě včas, vzápětí se obloha protrhla a vyprahlou letní půdu skropil liják. Na dlouhém stole byly seřazeny nádoby z jantarového skla, které podle štítků obsahovaly sedimenty vytažené ze dna Erijského jezera americkou geologickou službou USGS (US Geological Survey). Doktorka Mason, která si přede dveřmi laboratoře oblékla bílý plášť, si svázala dlouhé kaštanové vlasy, odšroubovala víčko prvního vzorku a vypustila tak do místnosti zápach odlivu.

„Musíme oddělit pevné částice od kapalin, vysušit je, poté v nich hledat mikroplasty a to, co najdeme, pak důkladně prozkoumat, abychom ověřili, že je to skutečně mikroplast. Potom můžeme určit, z jakého druhu plastu je vyroben,“ vysvětlovala mi, zatímco vylévala blátivý obsah sklenice na jemné síto. Do sklenice pomocí kapátka vpravila čistou vodu a pak ji protřepala a vylila, aby tak zachytila i ten nejposlednější malý kousek jejího obsahu. Stejně jako oceány zkoumají vědci po desetiletí i množství plastů na hladinách jezer. V době mé návštěvy se odborníci jako Mason právě začínali zabývat plasty ve sladkovodních sedimentech – tedy tam, kde se mnoho plastů mohlo skrývat zcela opomenuto. „Kdybychom našli ve sladkovodních sedimentech více plastů, znamenalo by to větší celkovou plastovou zátěž a tím i větší vliv na vodní ekosystémy – jak na slanou, tak na sladkou vodu,“ řekla.

Většina velkých jezer je provázána s řekami a toky, které ústí do moře. A tak putuje stejnou cestou i plast.

„Vezměte si například mikrokuličky,“ pokračovala Mason a vytáhla z jednoho šuplíku skleněnou nádobu naplněnou něčím, co vypadalo jako drobný neonově růžový cukrový poprašek. „Tohle jsou mikrokuličky.“ Mikrokulička je jen malý zaoblený kousek plastu. Když se mikrokuličky třou o kůži nebo zuby, otírají se. Proto takové mikroperličky běžně najdete v zubních pastách, tělovém peelingu a další kosmetice. Mikrokuličky obsahují změkčovadla a další přísady, například barviva, stejně jako všechny předměty vyrobené z plastu,“ řekla.

Mason mi v podstatě sdělila, že pokud používáte zubní pastu, peeling na kůži nebo jiné produkty obsahující mikrokuličky (na etiketě obvykle označené jako nějaká varianta polyetylenu nebo polypropylenu), „rozmazáváte si po celém těle plast a chemikálie, které obsahuje. V zubech nebo po kůži. Potom je smyjete a tak mikrokuličky spláchnete do odpadu“.

Protože většina čističek odpadních vod nedokáže mikrokuličky a další mikroplasty zachytit, tyto drobné plastové částice unikají spolu s upravenými odpadními vodami do životního prostředí. V oblasti Velkých jezer čističky splachují své zpracované splašky přímo do tamních obrovských sladkovodních útvarů: do Michiganského, Huronského, Hořejšího, Ontarijského a Erijského jezera; všechna se skrze Řeku svatého Vavřince vlévají do Atlantského oceánu. Výzkumný tým vedený Chelsea Rochman z Torontské univerzity odhadl, že americké čističky odpadních vod vyplaví denně přibližně osm bilionů mikrokuliček přímo do vodních ekosystémů – do potoků, rybníků, řek, močálů, říčních ústí, jezer a oceánů. Rochman a její tým také upozorňují, že mikrokuličky se vysoce koncentrují v kalu – nebo pevných látkách – shromažďujících se právě v čistírnách odpadních vod. V USA a mnoha dalších částech světa se tento kal často přeměňuje na zemědělské hnojivo, a když prší, lze předpokládat, že se do vodních ekosystémů takto vyplavují další stovky bilionů mikrokuliček.

Soli, bahno, vosky, cukry, jíly a rozemleté skořápky nebo slupky ořechů mohou mít stejné požadované exfoliační účinky jako mikroperličky. Ale tyto plastové mikrokuličky jsou pro zdravotnické a kosmetické společnosti, které začaly vyrábět produkty obsahující drobné plastové kuličky v osmdesátých letech dvacátého století, mnohem levnější. Asi o dvě desetiletí později začali vědci zdůrazňovat, že mikrokuličky jsou přímým zdrojem plastového znečištění stejného tvaru i velikosti jako plankton, hlavní zdroj potravy pro mnoho vodních živočichů.

Sledovala jsem doktorku Mason, jak váží, kontroluje a označuje několik vzorků bahna, které pak dala usušit v pícce na pracovním stole. „Předpokládám, že v tom najdeme spoustu mikrokuliček,“ řekla. „A také mikrovlákna, která se podobně vyplavují spolu s odpadními vodami do Velkých jezer. Pokaždé, když perete oblečení vyrobené z plastových vláken – třeba polyesterovou fleecovou bundu nebo spandexové legíny – uvolní se značné množství plastových vláken a odteče z pračky spolu se špinavou vodou.“

Podle některých vědců by typická dávka prádla – asi třináct liber (nebo šest kilogramů) převážně syntetických textilií – mohla vydat na více než sedm set tisíc fragmentů plastových vláken. Většina moderních praček neumí zachytit plastová mikrovlákna, která vypadají jako drobounká vlákna, ani částečky mikroplastu, jako jsou třpytky. A co víc, když se nějaký kus oblečení opotřebuje, je považován za nemoderní nebo už nesedí, nejčastěji putuje do koše. Módní průmysl již dlouho sužuje několik vzájemně provázaných problémů: patří mezi ně otrocká práce, nebezpečné pracovní podmínky a toxická barviva. K výčtu tedy můžeme přidat i plastový odpad.

Po většinu dvacátého až do počátku jdnadvacátého století převládala v textilním dovozu do USA bavlna. Ale roku 2014 překonaly syntetické textilie – vyrobené z polyesteru, akrylu, nylonu a podobných umělých materiálů – bavlnu jako nejvíce dovážený textilní materiál. Syntetické textilie, vyráběné především v Asii, jsou totiž levnější než bavlna. Podle Americké agentury pro ochranu životního prostředí (EPA) tvořily oděvy až 6,3 % veškerého pevného komunálního odpadu, tedy asi 16,9 milionu tun, vyprodukovaného v celé zemi do roku 2017. Ve stejném roce bylo více než 11 milionů tun oblečení odloženo na skládku, 3,2 milionu tun bylo spáleno a pouze 2,6 milionu tun recyklováno.

Módní průmysl a obchod s krásou tak zřejmě budou ještě nějakou dobu hlavními příčinami plastové krize. Mason se svými spolupracovníky později své poznatky upřesnili v tom smyslu, že plastová vlákna uvolňovaná z oblečení a také z rybářského vybavení jsou mezi všemi mikroplastovými částicemi nalezenými v sedimentech Erijského a Michiganského jezera nejrozšířenější.

Mason nejenže odhalila rozsah, v jakém se mikrovlákna a další typy mikroplastů shromažďují v sedimentech jezer, ale také zdůraznila, jak důležité je testovat na přítomnost toxických chemikálií mikroplastové částice nalezené ve Velkých jezerech – zejména v Erijském jezeře, které z jižní strany obklopují americké tovární komplexy.

Zatímco zákon USA o čisté vodě z roku 1972 zpřísnil předpisy o průmyslovém vypouštění odpadů a znečištění povrchových vod Ameriky – a kvalita sladké vody se od té doby obecně zlepšila –, jezero Erie a další vodní útvary nejsou v žádném případě nedotčené. Sladkovodní útvary jsou stejně jako oceány kontaminovány všemi druhy průmyslových znečišťujících látek, o kterých je známo, že poškozují životní prostředí a lidské zdraví. Vzorky vody odebrané z různých oblastí Velkých jezer odhalily přítomnost desítek nerozkládajících se chemikálií, stejně jako léčiv, jako jsou antidepresiva a antibiotika.

Tyto znečištěné vody zároveň hrají zásadní životadárnou roli. Vodu z Erijského jezera pije odhadem jedenáct milionů lidí. Ve Velkých jezerech a jejich okolí žije více než 3,5 tisíce druhů rostlin, zvířat a ryb.

V blízkosti průmyslových areálů v oblasti Velkých jezer se znečištění běžně snáší na půdu v podobě deště, nasycuje vzduch a prosakuje do vodních toků – kde se pravděpodobně přichytává k plastu. Mason a její spolupracovnice Lorena Rios Mendoza z University of Wisconsin Superior detekovaly na povrchu mikroplastových částic získaných z Erijského jezera polycyklické aromatické uhlovodíky (PAH) – což je třída chemikálií emitovaných během spalování – a také již zakázané PCB a DDT.

„Malé pilulky jedu,“ jak mikroplastovým částicím říká Mason.

Když jsem se s Mason setkala, nebyl ještě rozsah, v jakém tyto „pilulky“ ovlivňují místní divokou zvěř – a lidi – plně znám. Když v roce 2012 prozkoumala povrchové vody Velkých jezer, odhalila koncentrace mikroplastů vyšší, než jaké jsou přítomny v některých oblastech nechvalně známé Velké tichomořské odpadkové skvrny – více než 230 tisíc plastových částic na čtvereční míli v jezeře Ontario a asi 45 tisíc částic na čtvereční míli v jezeře Erie. Studium znečištění v otevřeném oceánu je zásadní pro pochopení toho, jak se plast pohybuje a obecně existuje po celém světě – ale nemůžeme přehlížet ani sladkovodní útvary, jako jsou Velká jezera, na kterých závisí tolik životů, lidských i mimolidských.

Doktorka Mason se narodila v Texasu a nějakou dobu žila v Montaně, ale vyrůstala právě v blízkosti Velkých jezer, zejména jezera Erie. Jednoho rána vstala ještě před východem slunce, aby si stihla ještě zaplavat. Mason se rozhodla, že letos je pravý čas, aby uplavala patnáct a půl míle napříč jezerem Chautauqua a více než dvanáct mil přes jezero Erie, aby tak upozornila na riziko akumulace mikroplastů ve sladkovodních ekosystémech, což setrvale ukazuje ve svých výzkumech.

Také na svých plavkách měla politické prohlášení. Krátce po své inauguraci v lednu 2017 se prezident Donald Trump rozhodl zvrátit americké výdobytky ohledně ochrany a nápravy životního prostředí tím, že seškrtá rozpočty federálních programů a agentur, které mají na starost životní prostředí. Po tom, co záhy přerostlo v nechvalně známý nepřetržitý řetězec hlubokých rozpočtových škrtů v oblasti výzkumu a ochrany životního prostředí, přistoupil Trump k likvidaci financování velkého federálního programu na ochranu vody a ke snížení rozpočtu EPA na odstraňování znečištění z Velkých jezer o 97 %. Mason zdůraznila, že společnost urazila při čištění Velkých jezer dlouhou cestu a my si nyní nemůžeme dovolit tento pokrok zvrátit.

Během následujících měsíců její experiment odhalil, že mikroplasty jsou ve Velkých jezerech rozšířeny stejně v sedimentech jako na hladině. V nádobách s bahnem našla tisíce plastových kousků, především mikrovláken a fragmentů polyetylenu s vysokou hustotou, jak potvrdila analýza FTIR spektrometrem – podobným, jaký jsem viděla i v Kristianově laboratoři. Přítomnost tak velkého množství mikroplastů v sedimentu Velkých jezer je problematická z různých důvodů, vysvětluje doktorka Mason.

„Dno jezera nám může připadat jako temné a klidné místo, kde se toho moc neděje, ale ve skutečnosti se to tam hemží životem, který udržuje v chodu jezerní potravinový řetězec. I když jsou mikroplastové částice ponořeny hluboko v sedimentu, tvorové žijící v hlubinách, jako jsou ryby lovící u dna, červi a mušle, jsou mikroplastům nevyhnutelně vystaveni a pravděpodobně je také pozřou,“ vysvětluje Mason. „Rozsah a důsledky znečištění mikroplasty jsme příliš dlouho podceňovali, zejména tady u Velkých jezer.“

V případě Erijského jezera se zdá, že jedním z tvorů, který se s mikroplasty pravidelně setkává, je hrotnatka. Lidé hrotnatkám někdy říkají vodní blechy, protože svou velikostí a tvarem se poněkud podobají blechám psím; tento vodní zooplankton však není parazitický.

Přestože hrotnatky (je jich na stovky druhů) nejsou větší než sezamové semínko, mají obrovskou chuť k jídlu. Jejich život sestává především z rozmnožování, kličkování povrchovými vodami pomocí jejich rozvětvených tykadel a nenasytné konzumace řas, kvasinek a bakterií – které by se jinak nespoutaně rozbujely a ochuzovaly vodu o kyslík či způsobovaly nemoci, kdyby jejich množství právě živočichové jako hrotnatky takto neregulovali. Hrotnatčí samice každé tři až čtyři dny nakladou vajíčka; jejich život trvá několik dní až měsíců. Za svého krátkého života se mnoho hrotnatek stane potravou pro větší zooplankton, obojživelníky, hmyz či drobné ryby a ty zase sežerou ptáci a větší ryby – které jíme my.

Je zřejmé, že se ve vodách a sedimentech Velkých jezer, stejně jako ve středních vrstvách oceánu a na mořském dně, hromadí stále větší množství mikroplastů. A stejně zřejmé je i to, že sladkovodní zooplankton jako hrotnatky a další vodní tvorové se mikroplastům nemohou vyhnout. Ale vyplývá z faktu, že se hrotnatky setkávají s mikroplasty, také to, že je i požírají? Zatímco Sam Mason zkoumala sedimenty z Erijského jezera, postgraduální studentka biologie Heather Barrett zkoumala tuto otázku na univerzitě SUNY Fredonia. Barrett trávila celé dny shrbená nad laboratorním umyvadlem, střídavě naplňovala, protřepávala a vypouštěla lahvičky s vodou smíchanou se zubní pastou, sprchovým gelem a mýdlem – to vše ve snaze oddělit nečistoty od látky. Hledala plastové mikrokuličky, kterými by nakrmila své potomstvo hrotnatek, tvorů tak drobných, že je snadno zabije i kapka vysoce koncentrovaných čisticích chemikálií, které tyto produkty obsahují. Proto bylo nutné mikrokuličky, které se nacházejí v mýdlech, pastách a peelingových přípravcích, nejprve důkladně propláchnout, než je těmto drobným tvorům naservíruje.

„Laboratoř celé týdny voněla jako mýdlo od Bath and Body Works,“ vzpomíná se smíchem Courtney Wigdahl-Perry, absolventská poradkyně a experimentální spolupracovnice Barrett v SUNY Fredonia.

Když přípravky ani po několikerém mytí nepřestávaly pěnit, změnila Barrett plán a místo nich se rozhodla pro obyčejné neonově žluté mikrokuličky, o dost snáze vysledovatelné, pokud by je průsvitné hrotnatky zkonzumovaly. Mikrokuličky se vyrábějí v různých velikostech a ty, které použily Barrett a Wigdahl-Perry, jsou výjimečně malé, dosahují velikosti polovičky malého zrnka kuchyňské soli; jsou tak malé, že jednotlivé zrnko je pouhým okem sotva postřehnutelné. To je ta správná velikost pro hrotnatky. Tým zamítl variantu krmit hrotnatky mikrokuličkami vylovenými z Velkých jezer, jak říká Barrett, protože vědkyně chtěly zjistit, zda hrotnatky pozřou plast i tehdy, není-li potažen dráždivým povlakem z DMS řas, o němž je známo, že láká tvory požírat mikroplasty.

Desítky let výzkumů prokázaly, že různé druhy zooplanktonu, včetně hrotnatek, nemají na výběr, co jejich větvičkovité krmné ústrojí zachytí, zatímco je unáší voda. Ale mají prostředky k tomu, aby pomocí svých malých drápků vybrali, které části svého úlovku chtějí sníst – rozlišují podle velikosti a možná i chuti – a které zahodí. Takto vybraná sousta jsou dostatečně malá na to, aby je bakterie, kvasinky nebo řasy pozřely. Když však tyto preferované zdroje hrotnatčí potravy kolonizují dostatečně malý kousek mikroplastu, proces vyhodnocování, co je výživná potrava a co by jim mohlo ublížit, se zkomplikuje. Zcela nové mikrokuličky by otestovaly schopnost hrotnatek třídit potravu a mohly by vědkyním odpovědět na otázku: Žerou hrotnatky mikrokuličky kvůli jejich povlaku z řas, nebo je přitahují samotné mikrokuličky – nebo obojí, nebo ani jedno z toho?

Barrett a Wigdahl-Perry postavily na laboratorní stůl několik malých skleněných lahviček se sladkou vodou. Každá obsahovala hrotnatky – které se okamžitě shlukly na hladině. Do každé lahvičky vědkyně přidaly špetku zelených řas vypěstovaných v laboratoři, aby povzbudily hrotnatky k jídlu, a do několika lahviček nasypaly štědrou dávku neonově žlutých mikrokuliček. Mikrokuličky plavaly na hladině poblíž hrotnatek, zatímco řasy klesaly ke dnu. Ale hrotnatky nežraly. To nebylo žádné překvapení, poznamenává Barrett, protože hrotnatky potřebují mírný proud vody, nebo musí takový proud vyvolat svými výrůstky, aby mohly chytat potravu. Wigdahl-Perry a Barrett vložily láhve do kovového zařízení zvaného „grazing wheel“, vědeckého aparátu připomínajícího jakési miniaturní ruské kolo pro plankton umístěné v laboratorních vzorcích, a nastartovali jeho motor. Nádobky se začaly točit kolem dokola – odstředěním se oddělily hrotnatky od řas a mikrokuliček – což živočichy rychle povzbudilo k přirozenému příjmu potravy v podmínkách podobnějších dynamičtějšímu prostředí jezerních nebo oceánských vod.

Během několika minut se těla hrotnatek umístěných v nádobkách společně s plastem zbarvily do jasně žluté. Některé hrotnatky byly mikrokuliček úplně plné. Nyní tedy žraly. A přesto v nádobkách s přidanými mikrokuličkami zůstalo množství řas nedotčených, což naznačuje, že ty hrotnatky, které konzumovaly mikroplast, byly zasaženy sníženou schopností – nebo možná preferencí – pozřít skutečnou potravu. Jejich protějšky v nádobkách bez mikrokuliček spokojeně žvýkaly výživné řasy, které měly k dispozici. Zdálo se, že pokud by se neustále krmily mikrokuličkami, pak je tyto hrotnatky budou pravděpodobně i nadále upřednostňovat před řasami, ovšem plast by jim za krátký čas nemohl poskytnout dostatek energie k přežití, natož k reprodukci.

Ty hrotnatky, které se krmily mikroperličkami, byly na rozdíl od hrotnatek krmených výhradně řasami zranitelné z hlediska mechanického ucpání trávicího traktu. Tyto plastové překážky se objevily jako viditelné žluté vybouleniny v útrobách hrotnatek, které přerušily veškeré trávicí pohyby – pro tak malé zvíře jde o vážné zranění, s možná smrtelnými následky. Zatímco vzorky obsahující laboratorní hrotnatky byly zaplaveny množstvím mikroplastů znatelně větších, než s jakými se setkávají jejich příbuzní v divoké přírodě, ukázalo se, že byť jen jeden jediný kousek mikroplastu může znamenat katastrofu. Při zkoumání sítě plné divokých hrotnatek vytažených z Erijského jezera objevily Barrett a Wigdahl-Perry jedince, který měl svůj dolní hrot zamotaný do jediného mikroplastového vlákna – to by postačilo k tomu, aby se nedokázal nakrmit, a tedy hladověl.

O něco nadějněji zní, co mi řekla Barrett později. Totiž že když vytáhla hrotnatky z nádrží s vodou nasycenou mikroplasty a přemístila je do čisté nádrže, devět z deseti živočichů ze svých těl během několika dní mikrokuličky vypudilo – a dokonce pokračovali v rozmnožování. Přesto její výzkum zkoumal pouze fyzické účinky mikroplastů na hrotnatky. Není jisté, zda v hrotnatkách nemohou i po vyloučení samotných plastů zůstat toxická změkčovadla nebo jiné chemikálie, které se na mikrokuličkách zachytávají.

„Je jasné, že hrotnatky mikrokuličky požírají, a jsou-li jim vystaveny trvale, může to vést až k jejich fyzickému poškození,“ řekla Wigdahl-Perry. „Pravděpodobně jsme však teprve na začátku. Toto je výchozí bod a nyní bychom měli podniknout další kroky při zkoumání procesů, které se odehrávají v reálném světě.“

překlad Michal Jurza