En ny studie av Rochester Institute of Technology som inventerar och spårar höga koncentrationer av plast i de stora sjöarna kan hjälpa till att informera om saneringsinsatser och inrikta sig på förebyggande av föroreningar.
Forskare fann att nästan 10, 000 metriska ton – eller 22 miljoner pund – plastskräp kommer in i de stora sjöarna varje år från USA och Kanada. Matthew Hoffman, biträdande professor vid RIT:s School of Mathematical Sciences, är huvudförfattare till "Inventering och transport av plastskräp i Laurentian Great Lakes, " som kommer att köras i ett kommande nummer av Marine Pollution Bulletin .
"Denna studie är den första bilden av den verkliga omfattningen av plastföroreningar i de stora sjöarna, Hoffman använde datorsimuleringar för att följa volymen av plastskräp som rörde sig över delstats- och internationella gränser – från Illinois till Michigan och från Kanada till USA.
Tidigare studier uppskattar 40, 000 till 110, 000 metriska ton plast kommer in i haven längs den amerikanska kusten, sa Hoffman.
I deras studie, Hoffman och medförfattaren Eric Hittinger, biträdande professor i offentlig politik vid RIT, rapportera att hälften av plastföroreningarna som kommer in i de stora sjöarna—5, 000 metriska ton per år – går in i Lake Michigan, följt av Lake Erie med 2, 500 metriska ton och Lake Ontario med 1, 400 ton. Lake Huron tar emot 600 ton plast och Lake Superior, 32 ton per år.
Uppskattningar av ytmikroplast som kommer in i sjöarna varje år visar 4,41 ton i Lake Erie, 1,44 ton i Lake Huron och 0,0211 ton i Lake Superior.
Plastföroreningar i Lake Michigan motsvarar ungefär 100 olympiska pooler fulla av plastflaskor som dumpas i sjön varje år, Hittinger sa, Den årliga mängden plast i Lake Ontario motsvarar 28 pooler i olympisk storlek fulla av plastflaskor.
Tidigare observationsstudier mätte lokaliserade koncentrationer av plastföroreningar i det öppna vattnet, bifloder och längs strandlinjerna. Den nya studien tillämpade matematisk modellering för första gången för att utöka problemets omfattning över tid och rumsliga skalor.
Inventeringen ger fulla massuppskattningar av hela det anslutna sjösystemet och kartlägger plastskräp som rör sig mellan sjöar och över mellanstatliga och internationella gränser. Resultaten ger miljörealistiska koncentrationer av plast i de stora sjöarna.
Resultaten av studien visar att skräp färdas annorlunda i de stora sjöarna än i havet. Istället för de flytande "skräpfläckarna" som finns i havet, plast i de stora sjöarna förs av ihållande vindar och sjöströmmar till stranden - ofta diskas upp i en annan stat eller ett annat land, sa Hoffman.
Plast står för cirka 80 procent av skräpet på de stora sjöarnas stränder. Studien kvantifierar tät plast som snabbt sjunker och ytplast som mikropärlor, fragment och pellets, plastlinje och frigolit, som kan konsumeras av vilda djur och potentiellt komma in i näringskedjan.
Stora befolkningscentra är de primära källorna till plastföroreningar i Great Lake-systemet, med Chicago, Toronto, Cleveland och Detroit släpper ut fler plastpartiklar än vad som ackumuleras på deras strandlinjer.
"De flesta av partiklarna från Chicago och Milwaukee hamnar på de östra stränderna av Lake Michigan, medan partiklarna från Detroit och Cleveland hamnar längs den södra kusten av den östra bassängen av Lake Erie, Hoffman sa. "Partiklar som släpps ut från Toronto verkar samlas på den södra kusten av Lake Ontario, inklusive runt Rochester och Sodus Bay."
Uppskattningar av plastföroreningar i de stora sjöarna härleddes med hjälp av befolkningsdynamik inom 100 kilometer, eller 62 miles, av stränderna och hydrodynamisk modellering för att simulera fördelningen av plastskräp genom de stora sjöarna från 2009 till 2014. Data från National Oceanic and Atmospheric Administration Great Lakes Coastal Forecast System användes för att simulera strömmar som transporterar plastskräp genom hela sjösystemet.
