science >> Wetenschap >  >> Natuur

De vele levens van kunststoffen

Mariene chemicus Collin Ward aan het werk in zijn lab. Krediet:Jayne Doucette, © Woods Hole Oceanografische Instelling

Velen van ons hebben in parken of aquaria informatieposters gezien die aangeven hoe lang plastic zakken, flessen, en andere producten gaan lang mee in het milieu. Ze zijn een goede herinnering om geen rommel te maken, maar waar komt de informatie over de levensduur van plastic goederen vandaan, en hoe betrouwbaar is het?

Het blijkt, echt lezen hoe lang het duurt voordat plastic in het milieu wordt afgebroken, is een lastige zaak, zegt Collin Ward, een mariene chemicus bij Woods Hole Oceanographic Institution en lid van het Microplastics Catalyst Program, een langlopend onderzoeksprogramma naar plastic in de oceaan.

"Plastic is overal, maar een van de meest prangende vragen is hoe lang plastic meegaat in het milieu, " zegt hij. "De risico's voor het milieu en de gezondheid van de mens verbonden aan iets dat een jaar in het milieu blijft staan, tegen hetzelfde ding dat 500 jaar meegaat, zijn totaal verschillend."

Het lot van kunststoffen kennen kan lastig zijn, maar het is van cruciaal belang. Consumenten hebben de informatie nodig om goede, duurzame beslissingen; wetenschappers hebben het nodig om het lot van kunststoffen in het milieu te begrijpen en de bijbehorende gezondheidsrisico's te beoordelen; en wetgevers hebben het nodig om weloverwogen beslissingen te nemen over plasticverboden.

Het al lang bestaande mysterie rond de levensverwachting van plastic goederen heeft geleid tot een nieuwe studie van Woods Hole Oceanographic Institution, waarin wordt gekeken naar hoe de geschatte levensduur van rietjes, kopjes, Tassen, en andere producten worden via infographics aan het publiek gecommuniceerd. Afdeling, de hoofdauteur van een nieuw artikel gepubliceerd in het tijdschrift Proceedings van de National Academy of Sciences , samen met WHOI-scheikundige Chris Reddy, analyseerde bijna 60 individuele infographics en documenten uit verschillende bronnen, inclusief overheidsinstanties, non-profit, studieboeken, en sociale mediasites. Tot hun verbazing, er was weinig consistentie in de cijfers over de geschatte levensduur van veel alledaagse producten, zoals plastic zakken, tussen de materialen.

"De schattingen die aan het grote publiek en wetgevers worden gerapporteerd, lopen sterk uiteen, ", zegt Ward. "In sommige gevallen, ze variëren van een jaar tot honderden jaren tot voor altijd."

WHOI-onderzoekers analyseerden tientallen infographics over plastic in het milieu en ontdekten verrassend weinig consistentie in de geschatte levensduurcijfers van veel alledaagse plastic goederen. Krediet:Wereld Natuur Fonds

Aan de andere kant van het spectrum, bepaalde schattingen van de levensduur leken veel te veel op elkaar in de infographics. Van bijzonder belang, Afdelingsnotities, waren de schattingen voor hoe lang de vislijn in de oceaan meegaat. Hij zegt dat alle 37 infographics die een levensduur van de vislijn bevatten, 600 jaar rapporteerden.

"Iedereen zei 600 jaar, het was ongelooflijk", zegt hij. "Ik ben hier een beetje ironisch, maar we hebben allemaal meer kans om de loterij te winnen dan 37 onafhankelijke wetenschappelijke studies die tot hetzelfde antwoord van 600 jaar komen voor de degradatie van vislijnen in het milieu."

In werkelijkheid, deze schattingen kwamen niet voort uit echte wetenschappelijke studies. Ward zei dat hij veel heeft gegraven om peer-reviewed literatuur te vinden die ofwel werd gefinancierd, of uitgevoerd, door de agentschappen die de informatie naar buiten brachten en konden geen enkel geval vinden waar de schattingen afkomstig waren van een wetenschappelijk onderzoek. Hij en Reddy geloven dat hoewel de informatie waarschijnlijk goed bedoeld was, het gebrek aan traceerbare en gedocumenteerde wetenschap erachter was een rode vlag.

"De realiteit is dat wat het publiek en de wetgevers weten over de persistentie van plastic goederen in het milieu vaak niet gebaseerd is op solide wetenschap, ondanks de behoefte aan betrouwbare informatie om de basis te vormen voor een groot aantal beslissingen, groot en klein, ', stellen de wetenschappers in de krant.

In een van hun eigen peer-reviewed studies over de levensverwachting van kunststoffen die vorig jaar werden gepubliceerd, Ward en zijn team ontdekten dat polystyreen, een van 's werelds meest voorkomende kunststoffen, kan in tientallen jaren worden afgebroken bij blootstelling aan zonlicht, in plaats van duizenden jaren zoals eerder werd gedacht. De ontdekking werd gedaan, gedeeltelijk, door samen te werken met onderzoekers van WHOI's National Ocean Sciences Accelerator Mass Spectrometry (NOSAMS) faciliteit om de afbraak van het plastic in gas- en waterfasen te volgen, en met behulp van een gespecialiseerde verweringskamer in het laboratorium van Ward. De kamer testte hoe omgevingsfactoren zoals zonlicht en temperatuur de chemische afbraak van het polystyreen beïnvloedden, het eerste type plastic dat bijna vijftig jaar geleden door WHOI-wetenschappers in de kustoceaan werd gevonden.

Reddy is van mening dat een van de grootste misvattingen over het lot van plastic in het milieu is dat ze eenvoudig uiteenvallen in kleinere stukjes die voor altijd blijven hangen.

WHOI-onderzoekers analyseerden tientallen infographics over plastic in het milieu en ontdekten verrassend weinig consistentie in de geschatte levensduurcijfers van veel alledaagse plastic goederen. Krediet:Unie voor de Middellandse Zee

"Dit is het verhaal dat we de hele tijd zien in de pers en sociale media, en het is geen compleet beeld, ", zegt Reddy. "Maar door ons eigen onderzoek en de samenwerking met anderen, we hebben vastgesteld dat naast plastic dat in kleinere fragmenten uiteenvalt, ze worden ook gedeeltelijk afgebroken tot verschillende chemicaliën, en ze worden volledig afgebroken tot CO 2 ." Deze nieuw geïdentificeerde afbraakproducten lijken niet langer op plastic en zouden anders worden gemist wanneer wetenschappers de oceanen onderzoeken op ontbrekend plastic.

Chelsea Rocheman, een bioloog aan de Universiteit van Toronto die niet betrokken was bij het onderzoek, zegt dat het begrijpen van de verschillende vormen van plasticdegradatie de sleutel zal zijn tot het oplossen van een van de blijvende mysteries van plasticvervuiling:meer dan 99 procent van het plastic dat in de oceaan zou moeten worden gedetecteerd, ontbreekt.

"Onderzoekers beginnen te praten over de wereldwijde plasticcyclus, ", zegt Rochman. "Een belangrijk onderdeel hiervan is het begrijpen van de persistentie van kunststoffen in de natuur. We weten dat ze in steeds kleinere stukjes uiteenvallen, maar het echt begrijpen van mechanismen en transformatieproducten zijn belangrijke onderdelen van de puzzel."

Algemeen, het analyseren van de infographics bleek een eye-opening oefening voor de wetenschappers, en onderstreepte het belang van het ondersteunen van openbare informatie met degelijke wetenschap.

"De vraag naar de persistentie van kunststoffen in het milieu zal niet gemakkelijk te beantwoorden zijn, ", zegt Ward. "Maar door transparantie te brengen in deze milieukwestie, we zullen de kwaliteit van de informatie die beschikbaar is voor alle belanghebbenden helpen verbeteren:consumenten, wetenschappers, en wetgevers - om geïnformeerd, duurzame beslissingen."