Plasticvervuiling in de oceanen is een belangrijk maatschappelijk probleem geworden, aangezien plastic wereldwijd de meest voorkomende en hardnekkige vervuilende stof is in oceanen en stranden. In de gewone verbeelding, plastic afval wordt vaak geassocieerd met flessen die in de oceaan ronddrijven, vistuig dat aanspoelt op stranden of plastic zakken die schildpadden aanzien voor kwallen en eten.

Maar die grotere deeltjes zijn slechts het topje van de ijsberg. Kleinere deeltjes zijn ook een belangrijk onderdeel van het probleem. Plastic deeltjes kleiner dan vijf millimeter worden microplastics genoemd. Ze kunnen afkomstig zijn van een opzettelijk ontwerp (zoals schoonmaakmiddelen of producten voor persoonlijke verzorging), afbraak van grotere stukken plastic of microvezels uit textiel.

De impact van microplastics op het milieu en de menselijke gezondheid wordt nog onderzocht.

Arctische impact

Als mensen aannemen dat de Arctische omgeving niet wordt beïnvloed door wat mensen in de oceanen weggooien, ze zijn fout. De ongerepte wateren van de Noordelijke IJszee worden stilletjes bedreigd door die deeltjes terwijl ze over lange afstanden met de oceaanstromingen meedrijven.

De microplasticconcentraties in het noordpoolgebied zullen naar verwachting snel toenemen als gevolg van de toenemende zoetwaterinput en de intensivering van het scheepvaartverkeer en de ontwikkelingsactiviteiten van hulpbronnen. Gezien de uitzonderlijke kwetsbaarheid van de Arctische mariene ecosystemen, er een dringende behoefte is om de verdeling te beoordelen, paden en het lot van microplastics in het noordpoolgebied.

In een recent artikel gepubliceerd in Marine Pollution Bulletin, we hebben onderzocht of en hoe microplastics in de zee-ijsstructuur kunnen worden verwerkt. Microplastics in zee-ijs kunnen de absorptie van invallende zonnestraling beïnvloeden. Dit beïnvloedt zee-ijs albedo — hoe het ijs zonne-energie reflecteert — een van de belangrijkste eigenschappen van zee-ijs in termen van regulering van de warmte-uitwisseling tussen de oceaan en de atmosfeer.

Albedo meten

Veranderingen in het albedo van het zee-ijs zouden grote gevolgen hebben voor de jaarlijkse cyclus van de groei en het smelten van het zee-ijs. Om onze hypothese te testen, we hebben een microkosmos-studie opgezet bij de [Sea-ice Environmental Research Facility aan de Universiteit van Manitoba], een buitenzwembad waar we zee-ijs kunnen kweken.

Twee sets van 12 microkosmos, een kubieke meter meten, werden gemaakt met behulp van gegalvaniseerde aluminium buizen als frames en katoenen lakens als muren. De eerste set werd gebruikt om lichtniveaus te meten, terwijl de tweede set werd gebruikt om zee-ijsmonsters te verzamelen. We hebben handmatig microplasticdeeltjes toegevoegd om hun opname in het zee-ijs te volgen terwijl het groeide. We gebruikten vier verschillende concentraties:controle (geen deeltjes toegevoegd), laag, gemiddeld en hoog (ongeveer 120, 380 en 1, 200 deeltjes per liter, respectievelijk).

We gebruikten een kleurstof genaamd Nijlrood om de microplastics te volgen terwijl het ijs bevroor. Onder een fluorescerend licht, kleurstof deed microplastics gloeien, waardoor we kunnen zien hoe zee-ijs microplastics concentreert in zijn structuur en, eenmaal opgenomen, hoe die deeltjes in de ijsmatrix blijven.

We vonden hoge concentraties deeltjes op het zee-ijsoppervlak, vanwege het drijfvermogen van de deeltjes en de snelle vorming van ijskristallen, het vangen van de deeltjes terwijl ijs samenvloeit tot een stevige ijslaag. Hoewel microplastics geen invloed hadden op de groeisnelheid van het zee-ijs, duidelijke veranderingen in zee-ijs albedo als reactie op gemiddelde en hoge concentraties microplastics microkosmos.

Om de werkelijke impact van onze waarnemingen te bepalen, we hebben ook microplasticconcentraties gemeten van verschillende zee-ijsmonsters die zijn verzameld in de Botnische Golf (Oostzee). We hebben microplasticconcentraties waargenomen die vergelijkbaar zijn met wat wordt waargenomen in de Noordelijke IJszee (8 tot 41 deeltjes per liter), maar veel lager dan de concentratie in ons microkosmos-experiment. Bij die concentraties we verwachten niet dat de incorporatie van microplastics enig effect zal hebben op het zeeijs albedo.

Voor regio's met hogere microplasticconcentraties, of als de concentratie van microplastics toeneemt, we verwachten dat de eigenschappen van zee-ijs kunnen veranderen. Deze veranderingen zouden vooral van invloed zijn op albedo, maar ook fotochemische en fotobiologische processen die plaatsvinden in zee-ijs, zoals lichtbeschikbaarheid voor algen die op de bodem van het ijsdek leven, met mogelijke gevolgen voor de basis van het Arctische voedselweb.

Dit artikel is opnieuw gepubliceerd vanuit The Conversation onder een Creative Commons-licentie. Lees het originele artikel.