Het noordpoolgebied heeft een ernstig zwerfvuilprobleem:in slechts tien jaar tijd de concentratie van zwerfvuil op een diepzeestation in de Noordelijke IJszee is vertwintigvoudigd. Dat blijkt onlangs uit een onderzoek van onderzoekers van het Alfred Wegener Instituut, Helmholtz Centrum voor Polair en Marien Onderzoek (AWI).

Plastic zakken, glasscherven en visnetten:ondanks de ligging, ver van alle stedelijke gebieden, de hoeveelheid zwerfvuil in de diepten van de Noordelijke IJszee blijft stijgen, vormt een ernstige bedreiging voor zijn kwetsbare ecosysteem. Sinds 2002, AWI-onderzoekers hebben de hoeveelheid zwerfvuil gedocumenteerd op twee stations van de "Hausgarten" van de AWI, een diepzee-observatoriumnetwerk, die bestaat uit 21 stations in de Fram Strait, tussen Groenland en Spitsbergen. De resultaten van de langlopende studie zijn nu gepubliceerd in het wetenschappelijke tijdschrift Diepzeeonderzoek I . "Onze tijdreeks bevestigt dat de hoeveelheid zwerfvuil in de Arctische diepzee de afgelopen jaren snel is gestegen, ", zegt eerste auteur en AWI-bioloog Mine Tekman.

De wetenschappers die bij het onderzoek betrokken waren, observeerden de oceaanbodem op een diepte van 2, 500 meter met behulp van het OFOS (Ocean Floor Observation System), een gesleept camerasysteem. Sinds het begin van hun metingen, ze hebben 89 stuks zwerfvuil gespot op in totaal 7, 058 foto's. Om vergelijking met andere onderzoeken mogelijk te maken, de onderzoekers hebben de strooiseldichtheid geëxtrapoleerd naar een groter gebied. Het resultaat:gemiddeld 3, 485 stuks zwerfvuil per vierkante kilometer in de monitoringperiode (2002 tot 2014). Verder, er is de afgelopen jaren een duidelijk herkenbare stijging:toen het team een ​​besmettingsniveau van 4 berekende, 959 stuks zwerfvuil per vierkante kilometer voor 2011 in een eerder onderzoek, ze hoopten dat het een statistische uitbijter was. Maar de niveaus zijn sindsdien blijven stijgen, het bereiken van een nieuwe piek van 6, 333 stuks zwerfvuil per vierkante kilometer in 2014.

De situatie is bijzonder dramatisch bij het noordelijke station van het netwerk, genaamd N3. "Hier is de hoeveelheid zwerfvuil tussen 2004 en 2014 meer dan vertwintigvoudigd, ", zegt Tekman. Als we kijken naar de bevindingen voor het noordelijke onderzoeksgebied in de marginale ijszone, de gegevens over 2004 gaven 346 stuks zwerfvuil per vierkante kilometer aan. Tien jaar later, het aantal was gestegen tot 8, 082. Het niveau van verontreiniging is vergelijkbaar met een van de hoogste zwerfvuildichtheden die ooit zijn gerapporteerd vanaf de diepe zeebodem, in Cap de Creus Canyon voor de oostkust van het Iberisch schiereiland.

Tussen het nest dat ze fotografeerden, de onderzoekers observeerden plastic en glas het vaakst. Als een regel, glas drijft niet; het zinkt rechtstreeks naar de oceaanbodem. Dit duidt op lokale bronnen en sluit aan bij het toenemende scheepvaartverkeer in de regio door het terugtrekkende ijs. Nog altijd, het is uiterst moeilijk om harde conclusies te trekken over de oorsprong van het plastic afval, omdat het vaak een aanzienlijke afstand aflegt voordat het de zeebodem bereikt. In de meeste gevallen, de wetenschappers kunnen de oorsprong niet bepalen op basis van alleen foto's. Hoewel het duidelijk is dat de Golfstroom plastic zwerfvuil naar het Noordpoolgebied transporteert met de Atlantische watermassa's, de auteurs hebben ook een nieuwe theorie over waarom zwerfvuil zich ophoopt in de Fram Strait:hun resultaten wijzen op een positieve relatie tussen zwerfvuildichtheid en de zomerexpansie van zee-ijs. "Als we gelijk hebben, zee-ijs zou tijdens de ijsvorming drijvend afval kunnen meesleuren. Tijdens warmere periodes, het ijs breekt en wordt met de Transpolar Drift naar het zuiden getransporteerd naar de Fram Strait, het vrijgeven van meegesleept afval in het onderzoeksgebied wanneer het smelt, " zegt diepzeebioloog dr. Melanie Bergmann, een co-auteur van de studie. "Tot op heden hebben we net het tegenovergestelde aangenomen, omdat we het ijs beschouwden als een barrière tegen vervuiling van zwerfvuil."

De onderzoekers staan ​​nog steeds voor de puzzel wanneer en hoe plastic zwerfvuil verandert op weg naar de diepzee. In de loop van de tijd hebben ze steeds meer kleine stukjes plastic waargenomen, die waarschijnlijk het gevolg zijn van het versnipperen van grotere stukken zwerfvuil en kunnen wijzen op een toenemend niveau van microplastic. Dit is verrassend, omdat er in de diepzee geen UV-licht is om het plastic af te breken, en de lage temperaturen zijn niet bevorderlijk voor desintegratie. In de zomer van 2016 herontdekte het team een ​​stuk plastic, die ze twee jaar eerder voor het eerst hadden gezien. Bergmann:"Twee keer hetzelfde stuk plastic tegenkomen en er nauwelijks iets aan veranderen, herinnert ons er levendig aan dat de diepten van het noordpoolgebied het risico lopen een depot voor plastic zwerfvuil te worden. De goed verborgen ophoping van zwerfvuil op de diepe oceaanbodem zou ook kunnen verklaren waarom we nog steeds niet weten waar 99% van het plastic zwerfvuil op zee terechtkomt."

Meer informatie over de AWI Hausgarten en het OFOS camerasysteem:

De "Hausgarten" is het diepzee-observatorium van de AWI in de Straat van Fram, en bestaat momenteel uit 21 stations op diepten van 250 tot 5, 500 meter. Op deze stations worden sinds 1999 elke zomer monsters genomen. het hele jaar door gebruik van ligplaatsen en vrijvallende landingssystemen, die dienen als observatieplatforms op de zeebodem, maakt het mogelijk om seizoensveranderingen vast te leggen. Met behulp van een ROV (Remotely Operated Vehicle), er worden op regelmatige tijdstippen monsters genomen, automatische opname-instrumenten worden gepositioneerd en onderhouden, en in-situ experimenten worden uitgevoerd. De Hausgarten vertegenwoordigt een van de belangrijkste regio's in het European Network of Excellence ESONET (European Seas Observatory Network) en maakt deel uit van het Duitse Long Term Ecological Research-netwerk (LTER-D).

Tijdens Polarstern-expedities naar de Hausgarten, diepzeeonderzoekers van het Alfred Wegener Instituut maken regelmatig gebruik van het op afstand bestuurbare sleepcamerasysteem OFOS (Ocean Floor Observation System). Op vier stations van Hausgarten hangen de camera's ongeveer 1,5 meter boven de zeebodem op een diepte van 2, 500 meter, waar ze elke 30 seconden een foto maken. Met deze foto's kunnen diepzeebiologen veranderingen in de soortenrijkdom documenteren voor grotere vormen van zeeleven, bijvoorbeeld in zeekomkommers, zeelelies, sponzen, vis en garnalen.