Microplasticsvervuiling door glitter kan mariene biomineralisatie verstoren
Nieuw onderzoek toont aan dat op PET gebaseerde glitter microplastics actief de biomineralisatieprocessen in mariene omgevingen kunnen beïnvloeden, wat nieuwe zorgen oproept over de langetermijneffecten van microplasticvervuiling op mariene ecosystemen.
Het onderzoek, geleid door een team van de School of Natural Sciences van Trinity, toont aan dat deze microplastics de kristallisatie van calciumcarbonaat (CaCO3) mineralen bevorderen, wat mogelijk de groei en stabiliteit van mariene organismen die calcificeren beïnvloedt. De studie simuleerde zeewateromstandigheden en onderzocht zes verschillende soorten PET-glitter om te bepalen hoe hun oppervlakte-eigenschappen de vorming van Ca-Mg carbonaat mineralen beïnvloeden. Met behulp van geavanceerde analysetechnieken, waaronder scanning elektronenmicroscopie en infraroodspectroscopie, ontdekten de onderzoekers dat glitter microplastics plaatsen bieden voor de kristallisatie van CaCO3, wat de mineralenvorming versnelt en mogelijk de skeletstructuren van mariene organismen verandert.
Bovendien voerden de onderzoekers experimenten uit die aantonen dat oppervlakte-kristallisatie op glitter binnen enkele uren of zelfs minuten kan plaatsvinden. Dit snelle proces kan ook de afbraak van microplastics versnellen, wat de afgifte van schadelijke deeltjes in mariene omgevingen verhoogt. “Onze bevindingen suggereren dat PET-glitter kan dienen als kunstmatige templates voor de vorming van calciumcarbonaat, wat onbedoelde gevolgen kan hebben voor het mariene leven,” zei Kristina Petra Zubovic, de hoofdauteur van de studie. “Dit proces kan de structurele integriteit van mariene organismen beïnvloeden die afhankelijk zijn van stabiele omstandigheden voor biomineralisatie.”
Naast het bevorderen van kristallisatie, ontdekte de studie ook dat PET-glitter fysieke afbraak ondergaat tijdens het mineralisatieproces, wat leidt tot verhoogde fragmentatie en de afgifte van kleinere microplasticdeeltjes in het milieu. Dit roept verdere zorgen op over de langetermijnecologische implicaties, aangezien kleinere microplastics gemakkelijker door mariene organismen kunnen worden ingenomen, wat mogelijk voedselketens en biogeochemische cycli verstoort. “Microplasticvervuiling is een urgent wereldwijd probleem, en onze studie biedt nieuwe inzichten in hoe deze synthetische materialen interageren met natuurlijke mineralisatieprocessen,” zei Dr. Juan Diego Rodriguez-Blanco, de hoofonderzoeker van de studie.
“Het begrijpen van deze interacties is essentieel voor het beoordelen van de bredere milieugevolgen van microplasticvervuiling in mariene ecosystemen. Dit onderzoek benadrukt de noodzaak voor verder onderzoek naar de rol van microplastics in biomineralisatie en hun bredere impact op de mariene biodiversiteit. Terwijl microplastics zich blijven ophopen in de oceanen, bieden studies als deze cruciale kennis om milieubeleid en mitigatiestrategieën te informeren.”
Wat hebben de onderzoekers ontdekt?
Glitter wordt veel gebruikt in cosmetica, kunst en handwerk, mode en feestdecoraties om sprankeling en glans toe te voegen. Het wordt ook gebruikt in industriële toepassingen, zoals autolakken, textiel en anti-valsemunterijmaterialen. De veelzijdigheid maakt het populair in veel industrieën, maar de kleine grootte en plastic samenstelling roept milieuzorgen op.
Dit materiaal bestaat uit glanzende plastic stukjes van 0,5 mm of kleiner, met meerdere lagen. De belangrijkste component van glitter staat bekend als PET (polyethyleentereftalaat) en is een sterke, lichte kunststof die veel wordt gebruikt in verpakkingen en textiel. Het is duurzaam en waterbestendig, maar blijft in het milieu bestaan, wat bijdraagt aan plasticvervuiling. Glitter is echter gemaakt van een plastic basis van PET, bedekt met zeer dunne lagen metalen en kleurstoffen om het reflecterend te maken. Deze gelaagde structuur maakt het duurzamer, maar ook moeilijker af te breken in het milieu. Het meeste glitterafval komt uiteindelijk in zeewater terecht vanwege de kleine grootte, lichte aard en wijdverspreide toepassing, waardoor het moeilijk te vangen is in afvalbeheersystemen.
De onderzoekers ontdekten dat op PET gebaseerde glitter microplastics actief de kristallisatie van calciumcarbonaat (CaCO3) mineralen in zeewater kunnen bevorderen. Hun experimenten toonden aan dat de oppervlakte-eigenschappen van deze microplastics, vooral hun onregelmatige texturen en functionele chemische groepen, gunstige plaatsen creëren voor mineralisatie. Dit betekent dat wanneer PET-glitter in zeewater aanwezig is, calciumcarbonaat gemakkelijker op het oppervlak wordt gevormd, wat mogelijk de natuurlijke biomineralisatieprocessen van mariene organismen beïnvloedt die afhankelijk zijn van CaCO3 voor het bouwen van hun schelpen en skeletten.
Bovendien ontdekten de onderzoekers dat glitter microplastics structurele veranderingen ondergaan tijdens het mineralisatieproces, wat leidt tot scheuren, schilferen en de afgifte van kleinere micro- en nanoplastische fragmenten, zelfs zo klein als 0,001 mm. Dit suggereert dat microplastics niet alleen interageren met mineralisatie, maar ook sneller kunnen afbreken in mariene omgevingen, wat bijdraagt aan de verspreiding van nog kleinere plastic deeltjes. Dergelijke bevindingen roepen zorgen op over de bredere milieugevolgen van microplasticvervuiling, vooral hoe het mariene ecosystemen en calcificerende organismen kan beïnvloeden door de natuurlijke mineralisatie te veranderen en de bio-beschikbaarheid van microplastics te verhogen.
