Medvetenheten ökar världen över om plågan av havsplastföroreningar, från Earth Day 2018-evenemang till omslaget till National Geographic magazine. Men få människor inser att liknande koncentrationer av plastföroreningar ackumuleras i sjöar och floder. En nyligen genomförd studie fann mikroplastpartiklar – fragment som mäter mindre än fem millimeter – i globalt hämtat kranvatten och öl bryggt med vatten från de stora sjöarna.

Enligt de senaste uppskattningarna, över 8 miljoner ton plast kommer ut i haven varje år. Med hjälp av den studiens beräkningar av hur mycket plastföroreningar per person kommer ut i vattnet i kustområden, en av oss (Matthew Hoffman) har uppskattat att omkring 10, 000 ton plast kommer in i de stora sjöarna årligen. Nu analyserar vi var det ackumuleras och hur det kan påverka vattenlivet.

Inga sopor, men mycket skrot på stränderna

Plast kommer in i de stora sjöarna på många sätt. Människor på stranden och på båtar kastar skräp i vattnet. Mikroplastföroreningar kommer också från avloppsreningsverk, dagvatten och jordbruksavrinning. Vissa plastfibrer blir luftburna – möjligen från kläder eller byggmaterial som vittrar utomhus – och deponeras troligen direkt från luften i sjöarna.

Provtagning av naturliga vattendrag för plastpartiklar är tidskrävande och kan endast göras på en liten del av en given flod eller sjö. För att öka den faktiska provtagningen, Forskare kan använda beräkningsmodeller för att kartlägga hur plastföroreningar kommer att röra sig när de kommer ut i vattnet. I havet, dessa modeller visar hur plast samlas på särskilda platser runt om i världen, inklusive Arktis.

När plastföroreningar ursprungligen hittades i de stora sjöarna, många observatörer fruktade att det kunde samlas i stora flytande sopor, som de som skapas av havsströmmar. Dock, när vi använde våra beräkningsmodeller för att förutsäga hur plastföroreningar skulle röra sig i ytvattnet i Lake Erie, vi fann att temporära ackumuleringsområden bildades men inte kvarstod som de gör i havet. I Lake Erie och de andra stora sjöarna, starka vindar bryter upp ackumuleringsområdena.

Efterföljande simuleringar har inte heller hittat några bevis för en skräpplats vid Great Lakes. Till en början verkar det som goda nyheter. Men vi vet att mycket plast kommer ut i sjöarna. Om det inte ackumuleras på deras centra, var är det?

Med hjälp av våra modeller, vi skapade kartor som förutsäger den genomsnittliga ytfördelningen av plastföroreningar från Great Lakes. De visar att det mesta hamnar närmare stranden. Detta hjälper till att förklara varför så mycket plast finns på Great Lakes stränder:Bara under 2017, volontärer med Alliance for the Great Lakes samlade in mer än 16 ton plast vid strandsanering. Om mer plast hamnar nära stranden, var mer vilda djur finns och var vi får vårt dricksvatten, är det verkligen ett bättre resultat än ett skräp?

Söker efter saknad plast

Vi uppskattar att över fyra ton mikroplast flyter i Lake Erie. Denna siffra är bara en liten bråkdel av de cirka 2, 500 ton plast som vi uppskattar kommer in i sjön varje år. Liknande, forskare har funnit att deras uppskattningar av hur mycket plast som flyter på havets yta endast står för cirka 1 procent av den uppskattade insatsen. Plastföroreningar har negativa effekter på många organismer, och att förutsäga vilka ekosystem och organismer som är mest påverkade, det är viktigt att förstå vart det är på väg.

Vi har börjat använda mer avancerade datormodeller för att kartlägga den tredimensionella fördelningen av plastföroreningar i de stora sjöarna. Om vi ​​antar att plast bara rör sig med strömmar, vi ser att en stor del av den spås sjunka till sjöbottnar. Att kartlägga plastföroreningar på detta sätt börjar belysa exponeringsrisker för olika arter, baserat på var i sjön de bor.

Enligt våra första simuleringar, mycket av plasten förväntas sjunka. Denna förutsägelse stöds av sedimentprover som samlats in från botten av de stora sjöarna, som kan innehålla höga koncentrationer av plast.

I en riktig sjö, plast rör sig inte bara med strömmen. Den kan också flyta eller sjunka, baserat på dess storlek och densitet. När en partikel flyter och "vittras" av sol och vågor, bryts upp i mindre partiklar, och blir koloniserad av bakterier och andra mikroorganismer, dess förmåga att sjunka kommer att förändras.

Bättre förståelse för de processer som påverkar plasttransporter kommer att göra det möjligt för oss att skapa mer exakta modeller av hur den rör sig genom vattnet. Dessutom, vi vet lite än så länge om hur plast tas bort från vattnet när den landar på botten eller stranden, eller intas av organismer.

Förutsägelse informerar om förebyggande

Utveckla en komplett bild av hur plastföroreningar färdas genom vattendrag, och vilka livsmiljöer som är mest utsatta, är avgörande för att kunna tänka ut och testa möjliga lösningar. Om vi ​​exakt kan spåra olika typer av plastföroreningar efter att de kommit in i vattnet, vi kan fokusera på de typer som hamnar i känsliga livsmiljöer och förutsäga deras slutliga öde.

Självklart, att förhindra att plast kommer in i våra vattendrag i första hand är det bästa sättet att eliminera problemet. Men genom att avgöra vilka plaster som är giftigare och också mer benägna att komma i kontakt med känsliga organismer, eller hamna i vår vattenförsörjning, vi kan rikta in oss på det "värsta av det värsta". Med denna information, statliga myndigheter och naturvårdsgrupper kan utveckla specifika samhällsutbildningsprogram, inrikta saneringsinsatser och arbeta med industrier för att utveckla alternativ till produkter som innehåller dessa material.

Denna artikel publicerades ursprungligen på The Conversation. Läs originalartikeln.