12월 10일 PLoS ONE에 실린 논문에 의하면, 오대양에 떠다니는 플라스틱 조각은 자그마치 5조 개, 무게는 25만 톤 이상이라고 한다(참고 1). 언뜻 보면 이 수치는 굉장한 것 같지만, 예상을 훨씬 밑도는 수준이다. 매년 전세계에서 생산되는 플라스틱의 1%에도 못미치기 때문이다. 그렇다면 나머지 플라스틱은 어디로 간 걸까?
미국 파이브자이어 연구소(Five Gyres Institute)의 마커스 에릭슨 박사가 이끄는 연구진은 미세한 그물를 이용하여 5개의 아열대 환류지역(subtropical gyres: 소용돌이 때문에 플라스틱이 모임), 호주 해안, 벵골만, 지중해에서 24번에 걸쳐 바닷물에 부유하는 샘플을 채취했다. 그리고는 바닷물에 포함된 플라스틱 조각의 수를 헤아린 후, 다른 해역에서 관찰한 결과와 결합하여 바닷물에 떠 있는 플라스틱의 분포를 추정하는 모델을 수립했다.
연구진이 모델을 이용하여 추정한 결과는, 최근 다른 연구에서 추정한 결과보다 많다. 예컨대 지난 4월 Environmental Science and Technology에 실린 논문에 의하면, "미세한 그물을 이용하여 채취한 2,500개의 바닷물 샘플을 분석한 결과, 태평양에 떠다니는 미세플라스틱(microplastic: 직경 5mm 미만의 플라스틱 입자)의 무게는 총 21,290톤으로 추정되었다"고 한다(참고 2).
한편 지난 6월 PNAS에 실린 논문은 "지구상의 모든 바다에는 7,000~35,000톤의 플라스틱이 떠다닌다"고 보고한 바 있다(참고 3). PNAS 논문의 주요저자였던 스페인 카디즈 대학교의 안드레스 코자 교수(해양생물학)는 에릭슨 박사 연구팀의 추정치가 자신들의 추정치보다 큰 이유를 "에릭슨 박사 연구팀은 눈에 띄는 입자들을 모두 헤아린 데 반해, 우리는 그물에 걸린 것만을 헤아렸기 때문"이라고 설명했다.
그런데 앞에서 언급한 바와 같이, 에릭슨 박사 연구팀이 발견한 미세플라스틱의 양은 매년 전세계에서 생산되는 플라스틱의 1%에도 못미친다. 바다로 들어간 커다란 플라스틱 제품들은 작은 조각으로 분해되어 부유하기 마련이다. 그러면 나머지 플라스틱 조각들은 다 어디로 사라진 걸까?
"`플라스틱이 어디로 사라졌는가`라는 문제는 오랫동안 관련분야의 학자들을 어리둥절하게 해 왔다"고 영국 플리머스 대학교의 리처드 톰슨 교수(해양생물학)는 말했다. (톰슨 교수는 미세플라스틱이라는 용어를 만들어 낸 장본인이다.) 그는 `플라스틱이 매우 미세한 조각으로 분해되어, 채집그물을 통과했을 것`이라는 의견을 제시했다. 그밖에 다른 전문가들의 의견들은 다음과 같다: ① 해안으로 표류했다. ② 미생물이나 때(grime)와 엉겨붙어 해저에 가라앉았다. ③ 동물들에게 먹혀, 동물의 조직이나 대변에 통합되었다. ④ 일부 세균에 의해 분해되었다.
톰슨은 마지막 가설(플라스틱이 세균에 의해 분해되었다)을 부정적으로 보고 있다. "화학자들에 의하면, `지금껏 인간이 만들어낸 플라스틱은 모두 우리 곁에 있다`고 한다"고 그는 말했다. 어떤 과학자들은 북극의 얼음 속이나(참고 4) 바닷속과 같은 외딴곳에서 플라스틱을 찾고 있다. 한편 어떤 과학자들은 바다표범(참고 5)이나 바다사자의 대변 속에서 플라스틱을 찾고 있다. 그러나 지금까지 상당한 농도의 미세플라스틱은 발견되지 않았다.
바다로 들어가는 플라스틱 쓰레기의 상당 부분은 쓰레기처리 시스템의 부재나 관리부실에 기인한다. 그러나 연구진은 그에 못지 않은 문제로, 일회용 플라스틱 제품의 사용을 들었다. "선진국들의 경우 후진국들보다 더 많은 일회용 플라스틱 제품들을 만들어낸다. 플라스틱 포크, 포장음식 용기, 쇼핑백과 같은 일회용품이 바로 그것이다. 일회용 플라스틱 제품 중에는 불과 30초간 사용된 후 어디론가 사라져, 수백~수천 년 동안 썩지 않고 환경을 오염시키는 것들이 있다"고 이번 연구의 공동저자인 워싱턴주 어류/야생동물 보호국의 행크 카슨 박사는 말했다.
※ 참고문헌:
1. Eriksen, M. et al. PLoS ONE 9, e111913 (2014).
2.Law, K. L. et al. Environ. Sci. Technol. 48, 4732–4738 (2014).
3. Cózar, A. et al. Proc. Natl Acad. Sci. USA 111, 10239–10244 (2014).
4. Obbard, R. W. et al. Earth`s Future 6, 315–310 (2014). http://dx.doi.org/2014EF000240
5. Eriksson, C. & Burton, H. Ambio. 32, 380–384 (2003).
On its face, the estimate is shockingly high — but it is still much lower than expected, amounting to less than 1% of the annual global production of plastic, says study co-author Hank Carson, a marine biologist at the Washington Department of Fish and Wildlife in Olympia.
A team led by Marcus Eriksen, research director at the Five Gyres Institute in Los Angeles, California, took samples with fine-mesh nets and visually counted pieces of trash on 24 expeditions through all five subtropical gyres — areas of rotating ocean currents where plastic collects — as well as coastal Australia, the Bay of Bengal and the Mediterranean Sea. The team combined its observations with those from other ocean-sampling efforts, then fed the data into a model of ocean-plastic distribution to arrive at the estimate.
The findings are on par with other recent estimates of ocean plastic. A study published in
Environmental Science and Technology in April used data from 2,500 samples taken with fine mesh nets to estimate that there are 21,290 tonnes of floating microplastic (particles smaller than 5 millimetres across) in the Pacific Ocean
2.
A study published in
Proceedings of the National Academy of Sciences in June concluded that the global ocean contains between 7,000 and 35,000 tonnes of floating plastic
3. Andrés Cózar, a marine ecologist at the University of Cádiz in Spain, says that the latest estimate is larger because Eriksen and his team counted large items visually, whereas Cózar’s team based their estimate on what they caught in nets. Nevertheless, he says that Eriksen’s study is a valuable addition to the literature.
Eriksen’s team found that microplastic accounted for a small proportion of the estimated mass. Pieces larger than 200 millimetres across accounted for 75% of the total mass of plastic surveyed. But large items such as bottles, buoys and plastic bags would be expected to degrade into smaller and smaller pieces of floating trash. So where is all the microplastic?
The question has bedevilled the field for a decade, says Richard Thompson, a marine biologist at Plymouth University, UK, who coined the term ‘microplastic’ and suggested that plastic was breaking down into pieces so small that they slip through sampling nets. Others have proposed that the plastic is being washed ashore, that small particles are being fouled by bacteria and grime until they sink to the sea floor or that they are being eaten and incorporated into animal tissue and faeces — even that some bacteria are able to digest them.
Thompson finds that last hypothesis unlikely. “Polymer chemists say that all the plastic we have ever made is still with us,” he says.
Some researchers have looked for plastic in remote places such as Arctic ice
4 and the deep sea floor. Other studies have analysed seal
5 and sea lion faeces. But as of yet no substantial concentrations of microplastic have been found.
Although much of the plastic entering the world’s oceans comes from countries with badly managed or non-existent systems for waste disposal, rich countries produce much more of the sort of plastic waste that is likely to reach the ocean than poor countries do. This includes single-use items such as forks, takeaway containers and shopping bags.
“Going about my day, I really notice all the plastic, especially the stuff that is single use,” says Carson. An order of salad dressing ‘on the side’ often means another little plastic cup, he notes. “I just used that for 30 seconds and now it is going to be somewhere for hundreds or thousands of years. You know, I work hard on my research and I hope it has some impact, but sometimes I wonder: was it my choice to have my dressing on the side? Is that my legacy?”
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