Science >> Wetenschap >  >> Natuur

Veel microplastics in de oceanen van de wereld zijn waarschijnlijk aan detectie ontsnapt, zeggen onderzoekers

Deze afbeelding, gemaakt in een laboratorium en gebaseerd op de Raman-spectra, toont een microplasticdeeltje binnen een gebied van 100 micrometer. De valse kleurenbeelden van groen en rood komen overeen met specifieke polymeren die in het deeltje zijn gedetecteerd. Credit:Luis Medina Faull

Chemische stoffen in microplastics die in de oceanen en waterwegen van onze wereld en in drinkwaterbronnen worden aangetroffen, blijven een bron van zorg voor wetenschappers en volksgezondheidsfunctionarissen. Uit een nieuwe studie die de aanwezigheid van de kleinste deeltjes microplastics (MPs) in oceaanwateren van het Caribisch gebied tot het Noordpoolgebied onderzocht, is gebleken dat de meest voorkomende (en kleinste) MPs in de oceaan niet worden gedetecteerd door netto sleeponderzoeken.



Het onderzoek werd uitgevoerd door wetenschappers van de School of Marine and Atmospheric Sciences (SoMAS) van de Stony Brook University, en geleid door Luis Medina Faull, Ph.D. Hun bevindingen worden beschreven in een artikel dat is gepubliceerd in de mei-editie van het Marine Pollution Bulletin .

De proliferatie van MP's in aquatische systemen is gevaarlijk omdat ze negatieve biologische effecten kunnen hebben op levende wezens in de zee en op het land. Bovendien kunnen parlementsleden het grotere voedselweb betreden en via de consumptie van zeevruchten hun weg naar de mens vinden.

Het gebruik van Raman-microspectroscopie om veel monsters van zeeoppervlaktewater te onderzoeken leidde tot de bevindingen. De laboratoriumtechniek is vibratiespectroscopie die gecombineerd wordt met een microscoop om minuscule deeltjes in omgevingsmonsters te detecteren en chemisch te identificeren. De monsters zijn genomen uit drie verschillende mondiale oceaangebieden:de noordoostkust van Venezuela; de Golfstroom, die de Caribische wateren en de hele Atlantische Oceaan omvat; en de Stille Noordelijke IJszee.

Standaard netonderzoeken in de oceanen detecteren MP's terwijl fijnmazige "planktonnetten" MP-deeltjes uitzeeven tijdens het slepen. Het bekijken van oceaanwatermonsters onder Raman-microspectroscopie opent echter een nieuwe wereld bij het definiëren van de kleinste deeltjes. De onderzoekers maten MP-detectie in micrometers. Eén micrometer is een miljoenste van een meter, ongeveer de grootte van een veel voorkomende bacterie zoals E. coli. Planktonnetten detecteren meestal deeltjes van 300 tot 500 micrometer en zelden kleiner. Medina Faull en collega's detecteren vaak parlementsleden met afmetingen ruim onder de 15 micrometer.

"Onze resultaten benadrukken het numerieke primaat van kleine MP-deeltjes in zeewater, en we ontdekten dat de meest voorkomende MP's tussen 1 en 14 micrometer lagen, 60 procent kleiner was dan 5 micrometer en geen enkele groter was dan 53 micrometer", zegt Medina Faull, docent. en IDEA Fellow, Duurzame Klimaatrechtvaardigheid en Oplossingen, in SoMAS. "Deze omvangsfractie wordt totaal over het hoofd gezien in bijna alle mariene MP-onderzoeken."

Bovendien stelde de MP-detectiemethode de onderzoekers ook in staat de identiteit en grootte van MP-deeltjes te bepalen op basis waarvan de massa werd berekend. Hij legde uit dat dit een cruciaal onderdeel van het werk is, omdat op massa gebaseerde inventarissen leiden tot nauwkeurigere en betekenisvollere schattingen van de mondiale plasticvoorraden in de oceanen, waardoor essentiële informatie wordt verstrekt voor massafluxberekeningen van MP's door aquatische ecosystemen.

Het onderzoeksteam meldde dat hun werk, op basis van gepubliceerde enquêtes van parlementsleden in oceanen over de hele wereld, parlementsleden van minder dan 53 micrometer heeft gedetecteerd met een snelheid die zes ordes van grootte hoger is dan alle gecombineerde rapporten. Dat vertaalt zich in honderdduizenden extra parlementsleden.

Potentiële impact op de menselijke gezondheid en breder onderzoek

Deze kleinste van de parlementsleden die in dit onderzoek werden ontdekt, bevatten ook chemicaliën die potentieel gevaarlijk zijn, niet alleen voor het leven in de zee, maar ook voor de menselijke gezondheid als ze in aanzienlijke mate via het voedselweb worden geconsumeerd. De meest voorkomende polymeren die werden gedetecteerd waren polypropyleen, polystyreen en polyethyleen, wat consistent is met de samenstelling van het plastic afval dat wereldwijd in de oceanen wordt geproduceerd.

“Het begrijpen van de gezondheidsrisico’s als gevolg van blootstelling aan microplastics is een gebied dat nog nauwelijks is bestudeerd, en er zijn onderzoeken nodig om de gezondheidseffecten van microplastics in verschillende vormen, maten en samenstellingen te begrijpen”, zegt Jaymie Meliker, Ph.D., hoogleraar aan het Program of Public Heath, en bij de afdeling Familie, Bevolking en Preventieve Geneeskunde van de Renaissance School of Medicine aan de Stony Brook University, die niet bij het onderzoek betrokken was.

Meliker's oproep voor meer volksgezondheidsonderzoek naar de blootstelling aan microplastics omvat onder meer onderzoek naar parlementsleden die in de menselijke consumptie terecht kunnen komen via het visweb, andere voedingsbronnen of via drinkvloeistoffen in plastic flessen.

Medina Faull suggereert dat breder onderzoek naar het aanpakken en opvangen van de proliferatie van parlementsleden in de oceanen van de wereld een uitdaging blijft.

"Ten eerste is het grootste deel van de oceaan schromelijk onderbemonsterd, en het merendeel van de bestaande gegevens is gebaseerd op onderzoek naar gesleepte netten. En kleinere, minder drijvende MP-deeltjes die zich onder de bovenste meters van de oceaan bevinden, worden bijna nooit bemonsterd. Ten tweede, het begrijpen van bronnen van Het transport en de uiteindelijke landingslocaties van parlementsleden, zoals oceaanbodems, zijn van cruciaal belang om de distributiepatronen van parlementsleden over de hele oceaan te verklaren", legt hij uit.

Meer informatie: Luis E. Medina Faull et al., Van het Caribisch gebied tot het noordpoolgebied, de meest voorkomende microplasticdeeltjes in de oceaan zijn aan detectie ontsnapt, Marine Pollution Bulletin (2024). DOI:10.1016/j.marpolbul.2024.116338

Journaalinformatie: Bulletin over zeevervuiling

Aangeboden door Stony Brook Universiteit