Wereldwijde inspanning in kaart brengt de route van microplastics door essentiële oceaansystemen

Onderzoeksresultaten over microplastics in de oceaan

Mariene plasticvervuiling is een wereldwijde crisis, waarbij jaarlijks tussen de 9 en 14 miljoen ton plastic in de oceaan terechtkomt. Kleine fragmenten, bekend als microplastics, variërend van 1 micron tot 5 millimeter, vormen de overgrote meerderheid van de plasticdeeltjes die worden aangetroffen en vormen ernstige risico’s voor de gezondheid van de oceaan.

De meeste onderzoeken hebben zich gericht op oppervlaktewateren, waarbij meestal alleen de bovenste 15 tot 50 centimeter met netten worden bemonsterd. Microplastics komen echter in vele vormen met verschillende eigenschappen, wat van invloed is op hoe ze zich bewegen en interageren met hun omgeving.

Een onderzoeker van de Florida Atlantic University maakt deel uit van een internationaal team van wetenschappers dat verder gaat dan alleen het “oppervlak krabben”, wat een keerpunt markeert in ons begrip van hoe microplastics zich door de wereldwijde oceaan verplaatsen en deze beïnvloeden.

Voor het eerst hebben wetenschappers de distributie van microplastics van het oppervlak tot de diepzee op wereldschaal in kaart gebracht. Dit onthult niet alleen waar plastics zich ophopen, maar ook hoe ze kritieke oceaansystemen binnendringen. Voor de studie hebben onderzoekers diepte-profielgegevens van 1.885 stations, verzameld tussen 2014 en 2024, gesynthetiseerd om de patronen van microplasticdistributie op basis van grootte en polymeertype in kaart te brengen, terwijl ook potentiële transportmechanismen werden geëvalueerd.

De resultaten, gepubliceerd in Nature, tonen aan dat microplastics niet alleen oppervlaktevervuiling zijn; ze zijn diep geworteld in de structuur van de oceaan. Varierend van enkele tot duizenden deeltjes per kubieke meter, bepaalt hun grootte hoe ze zich verplaatsen. Kleinere microplastics (1 tot 100 micrometer) verspreiden zich gelijkmatiger en dringen dieper door, terwijl grotere deeltjes (100 tot 5.000 micrometer) zich concentreren nabij het oppervlak, vooral binnen de bovenste 100 meter van gyres. Gyres functioneren als enorme, langzaam bewegende draaikolken die drijvend afval, vooral plastic, vasthouden en concentreren.

Opmerkelijk is dat microplastics een meetbaar onderdeel van de koolstofcyclus van de oceaan aan het worden zijn. Ze maken slechts 0,1% uit van de koolstofdeeltjes op 30 meter diepte, maar stijgen tot 5% op 2.000 meter. Dit suggereert dat microplastics niet alleen hardnekkige verontreinigende stoffen zijn, maar ook belangrijke biogeochemische processen in de diepzee kunnen veranderen.

“Microplastics drijven niet alleen op het oppervlak; ze zijn diep geworteld in de oceaan, van kustwateren tot de open zee,” aldus Tracy Mincer, Ph.D., co-auteur en universitair docent biologie en biochemie aan de FAU’s Harriet L. Wilkes Honors College.

Onderzoekers hebben meer dan 56 soorten plasticpolymeren in hun gesynthetiseerde microplasticdataset geïdentificeerd. Hoewel drijvende plastics over het algemeen domineren, zijn dichtere microplastics meer prevalent offshore, waarschijnlijk omdat ze gemakkelijker fragmenteren. Dichte polymeren worden bros en breken sneller af, vooral na langdurige blootstelling aan omgevingsinvloeden. Deze kleine, hardnekkige deeltjes, vaak afkomstig van visnetten en containers zoals polyesterflessen, kunnen tientallen jaren in de oceaan blijven.

Polypropyleen, dat vaak wordt aangetroffen in artikelen zoals yoghurtbekers en touwen, fotodegradeert sneller dan polyethyleen, dat wordt gebruikt in plastic zakken en waterflessen. Dit kan de lagere overvloed ervan in offshore waters verklaren. Niettemin blijven er aanzienlijke onzekerheden bestaan in de gegevens over subsurface microplastics door inconsistente bemonsteringsmethoden en beperkte dekking, wat de noodzaak benadrukt voor gespecialiseerde apparatuur en grotere samenwerking om de betrouwbaarheid van gegevens te verbeteren.

De waterkolom van de oceaan—de grootste habitat op aarde—speelt een cruciale rol in de mondiale koolstofcyclus, ondersteunt de helft van de primaire productie van de planeet en absorbeert door mensen veroorzaakte CO2. Terwijl microplastics zich door deze uitgestrekte ruimte bewegen, interageren ze met natuurlijke deeltjes en processen, wat mogelijk van invloed is op de werking van de oceaan.

“Onze bevindingen suggereren dat microplastics een meetbaar onderdeel van de koolstofcyclus van de oceaan aan het worden zijn, met mogelijke gevolgen voor klimaatregulatie en mariene voedselwebben,” zei Mincer. “Dit werk legt de basis voor de volgende stappen in het begrijpen van de verblijftijd van plastic in het interieur van de oceaan.”