Учёные бьют тревогу: пластиковые отходы, появившиеся после изобретения синтетических полимеров в начале XX века, превратились в серьёзную экологическую и экологически-жизненную проблему, особенно в океанах. По оценкам NASA, свыше восьми миллионов тонн микропластика ежегодно попадают в мировые океаны, и эти мельчайшие частицы уже обнаружены повсюду, от поверхности воды до областей, где образуются ураганы, и даже в тканях человеческого мозга.

Исследователи сталкиваются с трудностями, пытаясь выяснить, где именно накапливаются эти микроскопические частицы, поскольку традиционные методы наблюдения, такие как спутниковые данные, эффективно показывают лишь скопления, плавающие на поверхности, вроде Большого тихоокеанского мусорного пятна. Однако частицы под поверхностью гораздо труднее отследить из-за масштабов океана и динамики водных потоков.

Новая работа, опубликованная в научном журнале Chaos, предлагает инновационный подход к этой задаче: учёные из Вудс-Хоулского океанографического института разработали трёхмерную модель движения микропластика в океанских течениях. 
Чтобы смоделировать такие движения в лаборатории, они использовали цилиндр с вращающимся корпусом и крышкой, которые движутся с разной скоростью, создавая циркуляцию, аналогичную океанским течениям на сотни километров.

Результаты расчётов показали, что микропластик, благодаря своей собственной инерции, не просто пассивно движется вместе с водой, а склонен образовывать устойчивые замкнутые структуры — своего рода вихри или спирали под поверхностью. Эти «торнадо» могут собирать частицы и удерживать их в определённых зонах, что влияет на их распределение и потенциально на экосистемы.

Учёные планируют адаптировать свою теорию под более реалистичные условия, учитывая мелкомасштабную турбулентность и разнообразие форм. Это поможет точнее предсказать, где именно в океанах микропластик накапливается и как эффективнее нацелить усилия по его мониторингу и, возможно, очистке.