Wereldwijd groeit het bewustzijn over de plaag van plasticvervuiling in de oceaan, van evenementen op Earth Day 2018 tot de omslag van het tijdschrift National Geographic. Maar weinig mensen realiseren zich dat vergelijkbare concentraties plasticvervuiling zich ophopen in meren en rivieren. Een recente studie vond microplastic deeltjes – fragmenten van minder dan vijf millimeter – in wereldwijd gewonnen kraanwater en bier gebrouwen met water uit de Grote Meren.

Volgens recente schattingen meer dan 8 miljoen ton plastic komt elk jaar in de oceanen terecht. Met behulp van de berekeningen van die studie van hoeveel plasticvervuiling per persoon in kustgebieden in het water komt, een van ons (Matthew Hoffman) heeft geschat dat ongeveer 10, Jaarlijks komt er 000 ton plastic de Grote Meren binnen. Nu analyseren we waar het zich ophoopt en hoe het het waterleven kan beïnvloeden.

Geen vuilniszakken, maar veel schroot op stranden

Plastic komt op vele manieren de Grote Meren binnen. Mensen op de oever en op boten gooien afval in het water. Microplasticvervuiling komt ook van afvalwaterzuiveringsinstallaties, regenwater en landbouwafval. Sommige plastic vezels komen in de lucht terecht - mogelijk door kleding of bouwmaterialen die buitenshuis verweren - en worden waarschijnlijk rechtstreeks vanuit de lucht in de meren afgezet.

Het bemonsteren van natuurlijke waterlichamen op plastic deeltjes is tijdrovend en kan op slechts een klein deel van een bepaalde rivier of meer worden gedaan. Om de feitelijke bemonstering te vergroten, onderzoekers kunnen computermodellen gebruiken om in kaart te brengen hoe plasticvervuiling zich zal verplaatsen zodra het in het water komt. In de oceaan, deze modellen laten zien hoe plastic zich ophoopt op bepaalde locaties over de hele wereld, inclusief het Noordpoolgebied.

Toen plasticvervuiling voor het eerst werd gevonden in de Grote Meren, veel waarnemers vreesden dat het zich zou kunnen ophopen in grote drijvende vuilnisbelten, zoals die gecreëerd door oceaanstromingen. Echter, toen we onze rekenmodellen gebruikten om te voorspellen hoe plasticvervuiling zich zou verplaatsen in het oppervlaktewater van Lake Erie, we ontdekten dat tijdelijke accumulatieregio's zich vormden maar niet aanhielden zoals in de oceaan. In Lake Erie en de andere Grote Meren, sterke winden breken de accumulatieregio's.

Latere simulaties hebben ook geen bewijs gevonden voor een vuilnisbelt in de Grote Meren. In eerste instantie lijkt dit goed nieuws. Maar we weten dat er veel plastic in de meren komt. Als het zich niet ophoopt in hun centra, waar is het?

Met behulp van onze modellen, we hebben kaarten gemaakt die de gemiddelde oppervlakteverdeling van plasticvervuiling in de Grote Meren voorspellen. Ze laten zien dat het meeste dichter bij de kust belandt. Dit helpt verklaren waarom er zoveel plastic wordt gevonden op de stranden van de Grote Meren:alleen al in 2017 vrijwilligers van de Alliance for the Great Lakes verzamelden meer dan 16 ton plastic bij strandopruimingen. Als er meer plastic in de buurt van de kust terechtkomt, waar meer wild leeft en waar we ons drinkwater vandaan halen, is dat echt een beter resultaat dan een vuilnisbelt?

Op zoek naar ontbrekend plastic

We schatten dat er meer dan vier ton microplastic in Lake Erie drijft. Dit cijfer is slechts een kleine fractie van de ongeveer 2, Jaarlijks komt er naar schatting 500 ton plastic in het meer. evenzo, onderzoekers hebben ontdekt dat hun schattingen van hoeveel plastic er op het oppervlak van de oceaan drijft, slechts ongeveer 1 procent van de geschatte input uitmaakt. Plasticvervuiling heeft nadelige gevolgen voor veel organismen, en om te voorspellen welke ecosystemen en organismen het meest worden getroffen, het is essentieel om te begrijpen waar het naartoe gaat.

We zijn begonnen met het gebruik van meer geavanceerde computermodellen om de driedimensionale verdeling van plasticvervuiling in de Grote Meren in kaart te brengen. Ervan uitgaande dat plastic gewoon meebeweegt met stroming, we zien dat een groot deel ervan naar verwachting naar de bodem van het meer zal zinken. Door plasticvervuiling op deze manier in kaart te brengen, begint het licht te werpen op blootstellingsrisico's voor verschillende soorten, gebaseerd op waar in het meer ze leven.

Volgens onze eerste simulaties, veel van het plastic zal naar verwachting zinken. Deze voorspelling wordt ondersteund door sedimentmonsters die zijn verzameld op de bodem van de Grote Meren, die hoge concentraties plastic kunnen bevatten.

In een echt meer, plastic beweegt niet alleen met de stroom mee. Het kan ook drijven of zinken, op basis van zijn grootte en dichtheid. Zoals een deeltje drijft en wordt "verweerd" door zon en golven, breekt in kleinere deeltjes, en wordt gekoloniseerd door bacteriën en andere micro-organismen, zijn vermogen om te zinken zal veranderen.

Een beter begrip van de processen die van invloed zijn op het transport van plastic, stelt ons in staat om nauwkeurigere modellen te genereren van hoe het zich door het water beweegt. In aanvulling, we weten tot nu toe weinig over hoe plastic uit het water wordt gehaald als het op de bodem of op het strand terechtkomt, of wordt ingenomen door organismen.

Voorspelling informeert preventie

Een compleet beeld ontwikkelen van hoe plasticvervuiling zich door waterwegen verplaatst, en welke habitats het meeste risico lopen, is cruciaal voor het bedenken en testen van mogelijke oplossingen. Als we verschillende soorten plasticvervuiling nauwkeurig kunnen volgen nadat ze in het water zijn gekomen, we kunnen ons concentreren op de soorten die in gevoelige habitats terechtkomen en hun uiteindelijke lot voorspellen.

Natuurlijk, voorkomen dat plastic in de eerste plaats in onze waterwegen terechtkomt, is de beste manier om het probleem op te lossen. Maar door te bepalen welke kunststoffen giftiger zijn en ook meer kans hebben om in contact te komen met gevoelige organismen, of in onze watervoorziening terecht komen, we kunnen ons richten op het 'slechtste van het slechtste'. Met deze informatie, overheidsinstanties en natuurbeschermingsgroepen kunnen specifieke programma's voor gemeenschapseducatie ontwikkelen, gerichte opruimingsinspanningen en samenwerken met industrieën om alternatieven te ontwikkelen voor producten die deze materialen bevatten.

Dit artikel is oorspronkelijk gepubliceerd op The Conversation. Lees het originele artikel.