In het eerste experiment in zijn soort, wetenschappers zijn op zoek naar nieuwe manieren om te testen hoe plastic afbreekt in water, wat kan worden gebruikt om plastic alternatieven te testen.

Het Mac2Mic-project onderzoekt of mesocosms - kunstmatige omgevingen die mariene en zoetwatersystemen zoals oceanen en meren simuleren - kunnen worden gebruikt om plasticdegradatie te testen en een gestandaardiseerde methode te helpen ontwikkelen om de ouderdom van plastic te identificeren.

De Forensic Fibers Microplastic Research Group van Staffordshire University leidt het onderzoek en heeft de investering van het Aquacosm Transnational Access-fonds voor het drie maanden durende project veiliggesteld.

Het team zal specialistische apparatuur van het Nederlands Instituut voor Ecologisch Onderzoek (NIOO) gebruiken die op veel kleinere schaal natuurlijke wateromgevingen nabootst. Deze kunstmatige aquatische ecosystemen, genaamd limnotrons, zal de wetenschappers in staat stellen om de omgevingsomstandigheden te controleren, inclusief UV-niveaus, watervolume en type, en temperatuur.

Claire Gwinnett, Hoogleraar Forensische en Milieuwetenschappen aan de Staffordshire University, verklaarde:"De huidige pogingen tot degradatiestudies zijn gericht op slechts één degradatiemechanisme, bijvoorbeeld UV-blootstelling, en vertegenwoordigen daarom niet realistisch de omgeving van een meer of oceaan. Het dichtst bij een realistische omgeving kunnen we komen door apparatuur zoals limnotrons te gebruiken die speciaal zijn ontworpen om die omgeving na te bootsen.

"Als deze experimenten succesvol zijn, kunnen we protocollen bouwen om te testen hoe kunststoffen in zoet water worden afgebroken. Dit zal leiden tot methoden die door de kunststofindustrie kunnen worden gebruikt om nieuwe alternatieven voor kunststoffen te testen op hun degradatie-eigenschappen - iets dat een hulpmiddel kan zijn bij de strijd tegen plasticvervuiling."

Vanaf september, negen limnotrons bij het NIOO worden 12 weken lang onder dezelfde omstandigheden gezet en een verscheidenheid aan plastic en plastic alternatieven variërend van tassen, drinkbekers, rietjes en afhaaldozen zullen worden getest met technieken die traditioneel worden gebruikt om polymeren te karakteriseren in forensisch onderzoek.

Pilootstudies uitgevoerd in laboratoria van Staffordshire University zullen het mogelijk maken om plastic degradatie te vergelijken met de realistische benadering die wordt gebruikt in de limnotrons. Ze zullen ook kijken naar microbiële kolonies die groeien op het oppervlak van de kunststoffen en onderzoeken hoe deze bacteriën bijdragen aan de afbraak.

Werken met Professor Gwinnett zijn Ph.D. onderzoekers Ellie Harrison en Afsane Kruszelnicki plus BSc (Hons) Biologische Wetenschapsstudent Becky Snow.

Becky, wiens afstudeerproject zich richt op de kolonisatie van microplastics en bacteriën, zei:"Ik heb gewerkt aan het onderdompelen van plastic monsters in het water van een meer en om te zien wat daar groeit en wat het koloniseert. Als we naar Nederland gaan, gaan we dit in wezen op grotere schaal doen. Het is een echte wereld onderzoekservaring en het is ook een geweldige netwerkmogelijkheid voor mij."

Het Mac2Mic-project volgt op onderzoek van Staffordshire University aan de oevers van de Mississippi dat afgelopen zomer van start is gegaan. werken met de Universiteit van St. Louis en het National Great Rivers Research and Education Centre. Deze experimenten gebruikten grootschalige mesocosms om de afbraak van plastic monsters uit de rivier te vergelijken met plastic in de kunstmatige omgeving.

Professor Gwinnett voegde toe:"Omdat zoetwatersystemen plastic naar de oceanen transporteren, het is absoluut noodzakelijk dat de afbraak van plastic in deze omgeving verder wordt begrepen om effectieve mitigatie- en beheerstrategieën te garanderen."