Wetenschap
Microplastic hotspots geïdentificeerd in Long Island Sound
Forensische en milieudeskundigen hebben samengewerkt om een nieuwe wetenschappelijke methode te ontwikkelen om ‘hotspots’ van microplasticvervuiling in open wateren op te sporen. Een onderzoek door Staffordshire University, The Rozalia Project for a Clean Ocean en Central Wyoming College heeft de techniek getest in de Long Island Sound in New York.
Professor Claire Gwinnett van Staffordshire University legde uit:"Long Island Sound was een interessante locatie omdat er veel factoren zijn die vervuiling kunnen veroorzaken.
"Het is een riviermonding met grote populaties wilde dieren, het is een drukke transportroute die wordt bezocht door vrachtschepen en het is een populair visgebied. Het ligt naast New York City, is ook dichtbevolkt en een belangrijke toeristische bestemming." P>
Bij het onderzoek werden monsters genomen van het dek van het 60′ oceanografisch zeilende onderzoeksschip American Promise. Het team nam elke vijf kilometer een 'monster' van oppervlaktewater van 1 liter vanaf de East River, midden in Long Island Sound, tot aan The Race, waar het de Rhode Island Sound ontmoet.
Met behulp van steekproeven kunnen specifieke locaties worden geanalyseerd, waarbij de onderzoekers een statistische aanpak toepassen om hotspots te identificeren waar microplastics het meest aanwezig waren.
"Mensen gebruiken vaak de term 'hotspot', maar deze is niet wetenschappelijk gedefinieerd. Eerdere studies hebben grotendeels subjectieve methoden gebruikt, zonder het gebruik van regels of drempels die hotspots onderscheiden van niet-hotspots", aldus professor Gwinnett.
"Onze studie stelde een eenvoudige maar objectieve methode voor om hotspots te bepalen met behulp van standaarddeviatiewaarden. Dit is de eerste keer dat dit is gedaan."
Er werden twee primaire en twee secundaire hotspots waargenomen, nabij beide uiteinden van het bemonsteringsgebied. Er is potentieel een "knelpunt"-effect in de smallere zones of, omgekeerd, een verdunningseffect in het bredere deel van Long Island Sound. Op vergelijkbare wijze werd waargenomen dat hotspots dicht bij of in lijn met een riviermonding lagen, met name de rivieren de Theems en Connecticut.
Het overlappen van hittekaarten van verschillende soorten scheepvaart en scheepsverkeer met de microdeeltjeshittekaart uit dit onderzoek laat potentiële overeenkomsten zien. In het bijzonder tussen gebieden met veel recreatie- en passagiersvaartverkeer en een hogere concentratie microplastics.
Professor Gwinnett zei:"We moeten rekening houden met factoren die deze resultaten kunnen beïnvloeden, zoals bevolking, geografie en menselijk gebruik. De geïdentificeerde hotspots werden echter gevonden in zowel dichtbevolkte gebieden als grenzend aan enkele van de minst dichtbevolkte landgebieden. rondom Long Island Sound.
"De eerste stap in het bestrijden van dit soort vervuiling is het karakteriseren van monsters van microdeeltjes, zodat we kunnen beginnen te begrijpen waar ze vandaan kunnen komen."
97% van de monsters bevatte door de mens veroorzaakte deeltjes. Microdeeltjes werden geclassificeerd als 76,14% vezels en 23,86% fragmenten. 47,76% van de vezels was synthetisch en 52,24% was niet-synthetisch.
Forensische wetenschappelijke benaderingen ontwikkeld door Staffordshire University werden gebruikt om de microdeeltjes te analyseren – inclusief type, kleur, vorm, materiaal, aanwezigheid van ontclustering en breedte – die 30 unieke categorieën van potentiële bronnen van vervuiling identificeerden.
Rachael Miller, expeditieleider en oprichter van het Rozalia-project, legt uit:“In tegenstelling tot grotere fragmenten plastic, die duidelijke kenmerken kunnen vertonen die de oorspronkelijke bron gemakkelijk kunnen identificeren, zoals randen van flessendoppen of een gedeeltelijk logo, is dit over het algemeen erg moeilijk voor microdeeltjes, tenzij een analyse Er wordt gebruik gemaakt van een benadering die het deeltje volledig karakteriseert."
“Het identificeren van een specifiek type item waaruit een microdeeltje afkomstig is, bijvoorbeeld een spijkerbroek, tapijt, band of product voor persoonlijke hygiëne, vergroot de kans op het ontdekken van het mechanisme voor transport naar het milieu. Dat vergroot op zijn beurt de mogelijkheden om een subgroep van microplasticvervuiling voorkomen."
De auteurs pleiten nu voor referentiedatabanken van potentiële verontreinigende stoffen in waterwegen. Ph.D. onderzoeker Amy Osbourne is gespecialiseerd in forensische vezelanalyse aan de Staffordshire University na haar bachelordiploma Forensisch Onderzoek.
Ze zei:"We kunnen de bronnen van vervuiling niet met zekerheid identificeren zonder monsters te kunnen vergelijken met grote, gemakkelijk te doorzoeken databases met bekende herkomst. Dergelijke databases worden al gebruikt in de forensische wetenschap bij het identificeren van bronnen van bewijsmateriaal gevonden op plaats delict."
"We zouden bijvoorbeeld kunnen beginnen met een database van alle verschillende soorten visnetten of dekzeilen waarvan we weten dat ze vaak worden gebruikt in gebieden als Long Island Sound."
Professor Gwinnett voegde hieraan toe:"Hoewel er meer onderzoek nodig is om de concentraties van microplastics en de implicaties van deze vervuiling volledig te begrijpen, is de aanwezigheid alleen al voldoende om deel te nemen aan de ontwikkeling en implementatie van oplossingen."
De bevindingen zijn gepubliceerd in het tijdschrift Regional Studies in Marine Science .