Utah State University-assistent-professor Janice Brahney en haar team gebruikten atmosferische depositiegegevens met hoge resolutie en identificeerden monsters van microplastics en andere deeltjes die gedurende 14 maanden waren verzameld in 11 nationale parken en wildernisgebieden. De onderzoekers identificeerden de samenstelling van plastic en polymeren om bronnen van plastic te identificeren die in de atmosfeer worden uitgestoten en de beweging en neerslag ervan te volgen. De bevindingen worden gerapporteerd in het nummer van 12 juni van: Wetenschap Tijdschrift in het artikel, Plastic regen in beschermde gebieden van de Verenigde Staten.

"We waren geschokt door de geschatte depositiesnelheden en bleven proberen te achterhalen waar onze berekeningen fout gingen. "Zei Brahney. "Vervolgens bevestigden we via 32 verschillende deeltjesscans dat ongeveer 4% van de atmosferische deeltjes die op deze afgelegen locaties werden geanalyseerd, synthetische polymeren waren."

De wereld produceerde in 2017 348 miljoen ton plastic en de wereldwijde productie vertoont geen tekenen van vertraging. In de Verenigde Staten, de productie van plastic afval per hoofd van de bevolking is 340 gram per dag. Hoge veerkracht en lange levensduur maken kunststoffen bijzonder nuttig in het dagelijks leven, maar deze zelfde eigenschappen leiden tot progressieve fragmentatie in plaats van degradatie in het milieu. Van deze "microplastics" is bekend dat ze zich ophopen in afvalwater, rivieren, en uiteindelijk de oceanen van de wereld - en zoals Brahney's team laat zien, ze hopen zich ook op in de atmosfeer.

"Verschillende studies hebben geprobeerd de wereldwijde plastic cyclus te kwantificeren, maar waren zich niet bewust van de atmosferische ledematen, "Zei Brahney. "Onze gegevens laten zien dat de plasticcyclus doet denken aan de wereldwijde watercyclus, atmosferisch hebben, oceanisch, en aardse levens."

De studie onderzocht de bron en levensgeschiedenis van zowel natte (regen) als droge microplastische depositie. Steden en bevolkingscentra bleken te dienen als de eerste bron van kunststoffen die verband houden met natte depositie, maar secundaire bronnen waren onder meer de herverdeling van microplastics die opnieuw werden meegevoerd uit de bodem of oppervlaktewateren.

In tegenstelling tot, droge depositie van kunststoffen vertoonde indicatoren voor transport over lange afstand en werd geassocieerd met grootschalige atmosferische patronen. Dit suggereert dat microplastics klein genoeg zijn om in de atmosfeer te worden meegevoerd voor intercontinentaal transport.

Het veld- en laboratoriumpersoneel van het team gebruikte steriele bemonsteringsapparatuur, persoonlijke bescherming, en protocollen om deeltjesverontreiniging te minimaliseren. De meeste kunststoffen die in zowel natte als droge monsters werden afgezet, waren microvezels afkomstig van zowel kleding als industriële materialen. Ongeveer 30% van de deeltjes waren felgekleurde microbolletjes, maar niet degene die gewoonlijk worden geassocieerd met producten voor persoonlijke verzorging, deze microbeads waren van acryl en waarschijnlijk afgeleid van industriële verven en coatings. Andere deeltjes waren fragmenten van grotere stukken plastic. Het rapport merkt op, "Dit resultaat, gecombineerd met de grootteverdeling van geïdentificeerde kunststoffen, en de relatie met klimaatpatronen op wereldschaal, suggereren dat de emissiebronnen van plastic zich tot ver buiten onze bevolkingscentra hebben uitgebreid en, door hun lange levensduur, spiraal door het systeem van de aarde."

Resultaten van dit onderzoek benadrukken de bron, vervoer, en het lot van kunststoffen op het aardoppervlak, evenals de besmetting van in de VS beschermde omgevingen. Onderzoek van wekelijkse natte en maandelijkse droge monsters van 11 locaties stelde de auteurs in staat om te schatten dat er elk jaar meer dan 1000 ton microplastics op beschermde gebieden in het westen van de VS wordt afgezet, gelijk aan meer dan 123 miljoen plastic waterflessen. Maar liefst 4% van de geïdentificeerde atmosferische deeltjes die op afgelegen locaties werden verzameld, waren plastic polymeren. Het artikel merkt ook op dat heldere en witte deeltjes niet werden opgenomen omdat ze niet voldeden aan de criteria van de onderzoekers voor visueel tellen onder vergroting, "... wat suggereert dat onze schattingen van de afzettingssnelheden van plastic op basis van tellingen conservatief zijn."

De alomtegenwoordigheid van microplastics in de atmosfeer heeft onbekende gevolgen voor de gezondheid van organismen, maar de waargenomen groottebereiken lagen ruim binnen het bereik dat zich ophoopt in longweefsel. Bovendien, de voortdurende afzetting van plastic in natuurgebieden en nationale parken heeft het potentieel om deze ecosystemen te beïnvloeden, van de samenstelling van de gemeenschap tot de dynamiek van het voedselweb.

"Deze alomtegenwoordigheid van microplastics in de atmosfeer en de daaropvolgende afzetting in afgelegen terrestrische en aquatische omgevingen roepen wijdverbreide ecologische en maatschappelijke zorgen op, "Zei Brahney. "Het identificeren van de belangrijkste mechanismen van plastic emissie naar de atmosfeer is een eerste stap in het ontwikkelen van oplossingen op wereldschaal."