Wetenschap
Grafisch abstract. Credit:Wetenschap van de totale omgeving (2022). DOI:10.1016/j.scitotenv.2022.158683
Een nieuwe studie onder leiding van het Institut de Ciènces del Mar (ICM-CSIC) in Barcelona heeft aangetoond dat plasticdegradatie bijdraagt aan de verzuring van de oceaan door het vrijkomen van opgeloste organische koolstofverbindingen uit zowel het plastic zelf als de additieven ervan.
"Dankzij deze studie hebben we kunnen bewijzen dat in sterk met plastic vervuilde oceaanoppervlakten, plasticdegradatie zal leiden tot een daling van maximaal 0,5 pH-eenheden, wat vergelijkbaar is met de pH-daling die wordt geschat in de ergste antropogene emissiescenario's voor het einde van de 21e eeuw", zegt Cristina Romera-Castillo, ICM-CSIC-onderzoeker en eerste auteur van de studie, die deze week is gepubliceerd in het tijdschrift Science of the Total Environment .
Verzuring en plasticvervuiling zijn twee van de grootste problemen waarmee de oceaan tegenwoordig wordt geconfronteerd. Sinds de industriële revolutie heeft de toename van de zuurgraad van de oceaan het voor sommige verkalkende organismen, zoals koralen, moeilijker gemaakt om hun skelet in stand te houden. Elk jaar bereikt tot 13 miljoen ton plastic de zee.
Het verzuringsproces
Het ultraviolette licht van de zon is de belangrijkste factor die plastic degradatie en veroudering veroorzaakt. Deze degradatie resulteert in breuken waardoor het plastic in kleinere stukjes breekt, sommige minder dan 5 millimeter, beter bekend als microplastics.
Bij blootstelling aan zonlicht en erosie is het plastic "verouderd", en de mate van degradatie hangt af van hoe lang het aan deze omstandigheden is blootgesteld. Deze blootstelling resulteert in een verhoogde afgifte van chemische verbindingen in het water en veroorzaakt een verlaging van de pH.
De chemische verbindingen die door het plastic in het zeewater vrijkomen tijdens de afbraak kunnen afkomstig zijn van het plastic zelf of kunnen additieven zijn die aan het polymeer worden toegevoegd om het onder andere kleur of weerstand te geven. Sommige van deze verbindingen zijn organische zuren, wat verklaart waarom ze bijdragen aan de pH-daling.
Echter, plastic degradatie produceert ook CO2 die rechtstreeks door het plastic kunnen worden uitgestoten, of een product zijn van de reacties die zonlicht teweegbrengt in de organische verbindingen die door dit materiaal vrijkomen. Hierdoor kwam CO2 . vrij is betrokken bij een reeks reacties die ook een pH-daling veroorzaken.
Verschillen tussen nieuw en oud plastic
Om het onderzoek uit te voeren, hebben onderzoekers verschillende soorten plastic (nieuw en verouderd) blootgesteld aan een constante temperatuur en zonnestraling. Vervolgens analyseerden ze de pH van het water en de hoeveelheid opgeloste organische koolstof die vrijkomt door microplastics als gevolg van hun afbraak.
Met slechts zes dagen blootstelling aan zonlicht, gaf een mengsel van verouderde plastics verzameld van stranden een grote hoeveelheid opgeloste organische koolstofverbindingen vrij en werd een significante daling van de pH van het water waargenomen. Daarentegen lieten experimenten met nieuw polystyreen, lagedichtheidpolyethyleen (LDPE) - waarvan zakken en andere verpakkingen worden gemaakt - en biologisch afbreekbare plastic fragmenten geen substantiële pH-daling zien, met uitzondering van geëxpandeerd polyestyreen.
"Deze resultaten laten zien dat verouderd plastic veel meer invloed heeft op verzuring dan nieuw plastic, wat zeer zorgwekkend is, aangezien het meeste plastic dat in de zee wordt gevonden, ongeacht het type, wordt afgebroken", concludeert Romera-Castillo. + Verder verkennen
Wetenschap © https://nl.scienceaq.com