Wetenschap
Microplastics kunnen de snelheid waarmee koolstof van het zeeoppervlak naar de diepte wordt getrokken vertragen
Uit een nieuw onderzoek, mede geschreven door Northeastern-onderzoeker Aron Stubbins, blijkt dat microplastics het vermogen van de oceaan om de klimaatcrisis te helpen compenseren, kunnen verminderen door de snelheid te vertragen waarmee koolstof van het zeeoppervlak naar de diepte wordt gebracht.
Al millennia lang maakt de oceaan deel uit van een koolstofopslagproces waarbij dood fytoplankton samenklontert en in de diepe oceaan valt in buien van wat lijkt op ‘zeesneeuw’, zegt Stubbins, hoogleraar mariene en milieuwetenschappen.
De resulterende koolstofvastlegging is een mariene versie van hoe bomen en planten op aarde koolstof uit de atmosfeer halen en in de bodem opslaan, zegt hij.
Maar uit onderzoek van Northeastern blijkt dat microplastics in de oceaan het proces vertragen door de ‘zeesneeuw’ drijvender te maken, zegt Stubbins.
"Kunststoffen willen drijven. Als fytoplanktons groeien op microplastics in biofilms, in plaats van als vrijlevende organismen, verandert dat het drijfvermogen van het fytoplankton als ze afsterven", zegt Stubbins.
"Kortom, het plastic vertraagt het zinken van de zeesneeuw, wat mogelijk de efficiëntie vermindert waarmee de oceaan koolstofdioxide uit de atmosfeer kan verwijderen", zegt hij.
Voor het onderzoek gerapporteerd in Marine Chemistry , kweekten onderzoekers het kleine eencellige plankton in tanks, met en zonder blootstelling aan microplastics.
Vervolgens hielden ze hun eigen versie van een race naar de bodem.
De onderzoekers stopten de reguliere klontjes fytoplankton in één maatcilinder gevuld met zeewater en stopten het fytoplankton verstrengeld met microplastics in een andere cilinder.
"Je hebt getimed hoe snel ze zonken", zegt Stubbins. "Degene met plastic waren langzamer, ongeveer 20%."
Hij zegt dat het onderzoek, uitgevoerd in samenwerking met de Universiteit van New Hampshire, aantoont dat de vertraging van de dalingssnelheid van zeesneeuw vermengd met microplastics plaatsvindt in een tijd waarin koolstofvastlegging belangrijker is dan ooit.
"Terwijl die koolstof zinkt, wordt het dieper de oceaan in getransporteerd", zegt Stubbins. "Het is zo belangrijk in hoeverre de oceaan de opwarming als gevolg van de menselijke uitstoot van kooldioxide compenseert."
Een tweede deel van het onderzoek waarbij Ariana Patterson betrokken was, die in 2023 afstudeerde aan Northeastern, ontdekte dat microplastics die oplossen in zonlicht op het oceaanoppervlak de beschikbaarheid van voedingsstoffen voor fytoplankton verminderen.
Bij blootstelling aan zonlicht lossen de microplastics op als suikerklontjes en produceren organische koolstof die bacteriën als voedsel kunnen gebruiken, zegt Stubbins. Maar groeiende bacteriën hebben ook stikstof en fosfor nodig en kunnen deze verkrijgen door de voedingsstoffen uit fytoplankton te stelen en hun groei te vertragen.
"Fytoplankton zijn planten van de zee; zij zijn degenen die koolstof uit de atmosfeer opvangen. Door plastic koolstof toe te voegen, verminder je dus de efficiëntie van de biologische koolstofpomp", zegt hij.
"Tegenwoordig vinden we overal microplastics. De concentraties in de oceanen blijven toenemen", zegt Stubbins.
"We ontdekken dat dit een bedreiging kan vormen voor processen op mondiale schaal, zoals de koolstofcyclus die zo belangrijk is voor al het leven", zegt hij.
Wetenschappers hebben nog steeds niet genoeg informatie om definitief te zeggen dat de aanwezigheid van microplastics het vermogen van de oceaan om koolstof vast te leggen zal verzwakken, of wat een kritisch niveau van microplastics zou kunnen zijn, zegt Stubbins.
Maar hij zegt dat het onderzoek aantoont dat de impact van microplastics op de koolstofcyclus “significant genoeg is om enig alarm te zaaien en te suggereren dat we er goed over moeten nadenken.”