Plastföroreningar i haven har blivit ett viktigt samhällsproblem, eftersom plast är de vanligaste och mest beständiga föroreningarna i hav och stränder över hela världen. I den vanliga fantasin, plastavfall förknippas ofta med flaskor som driver i havet, fiskeredskap som sköljs upp på stränder eller plastpåsar som sköldpaddor misstar för maneter och äter.

Men de större partiklarna är bara toppen av isberget. Mindre partiklar är också en viktig del av problemet. Plastpartiklar mindre än fem millimeter kallas mikroplaster. De kan härröra från avsiktlig design (som rengöringsmedel eller personliga hygienprodukter), nedbrytning av större bitar av plast eller mikrofibrer från textilier.

Mikroplasternas inverkan på miljön och människors hälsa studeras fortfarande.

Arktisk påverkan

Om människor antar att den arktiska miljön är opåverkad av vad människor slänger i haven, de har fel. Ishavets orörda vatten är under tyst hot av dessa partiklar när de driver tillsammans med havsströmmarna över långa avstånd.

Koncentrationerna av mikroplast i Arktis förväntas öka snabbt på grund av ökande sötvattentillförsel och intensifierad sjöfartstrafik och resursutvecklingsaktiviteter. Med tanke på den exceptionella sårbarheten hos arktiska marina ekosystem, det finns ett akut behov av att bedöma fördelningen, mikroplasternas vägar och öde i Arktis.

I en nyligen publicerad artikel publicerad i Marine Pollution Bulletin, vi studerade om och hur mikroplast kunde inkorporeras i havsisstrukturen. Mikroplaster i havsis kan påverka absorptionen av infallande solstrålning. Detta påverkar havsis albedo — hur isen reflekterar solenergi — en av havsisens nyckelegenskaper när det gäller reglering av värmeutbytet mellan havet och atmosfären.

Mäter albedo

Förändringar i havsis albedo skulle få starka konsekvenser på den årliga cykeln av havsis tillväxt och smältning. För att testa vår hypotes, vi satte upp en mikrokosmosstudie vid [Sea-ice Environmental Research Facility vid University of Manitoba], en utomhuspool där vi kan odla havsis.

Två uppsättningar med 12 mikrokosmos, mäter en kubikmeter, gjordes med hjälp av galvaniserade aluminiumrör som ramar och bomullslakan som väggar. Den första uppsättningen användes för att mäta ljusnivåer, medan den andra uppsättningen användes för att samla in havsisprover. Vi tillsatte manuellt mikroplastpartiklar för att övervaka deras inkorporering i havsisen när den växte. Vi använde fyra olika koncentrationer:kontroll (inga partiklar tillsatta), låg, medel och hög (cirka 120, 380 och 1, 200 partiklar per liter, respektive).

Vi använde ett färgämne som heter Nile red för att följa mikroplasten när isen frös. Under ett fluorescerande ljus, färgämne fick mikroplaster att glöda, så att vi kan se hur havsis koncentrerar mikroplast i sin struktur och, en gång införlivad, hur dessa partiklar förblir i ismatrisen.

Vi hittade höga koncentrationer av partiklar vid havsisytan, på grund av partiklarnas flytkraft och den snabba bildningen av iskristaller, fångar partiklarna när is smälter samman till ett fast islager. Även om mikroplaster inte påverkade havsisens tillväxthastigheter, distinkta förändringar i havsis albedo som svar på medelstora och höga koncentrationer av mikroplastmikrokosmos.

För att fastställa den verkliga effekten av våra observationer, Vi mätte även mikroplastkoncentrationer från olika havsisprover som tagits i Bottenviken (Östersjön). Vi observerade mikroplastkoncentrationer liknande vad som observeras i Ishavet (8 till 41 partiklar per liter), men mycket lägre än koncentrationen i vårt mikrokosmosexperiment. Vid dessa koncentrationer, vi förväntar oss inte att inkorporering av mikroplast kommer att ha någon inverkan på havsis albedo.

För regioner med högre mikroplastkoncentrationer, eller bör mikroplastkoncentrationen öka, vi förväntar oss att isens egenskaper kan förändras. Dessa förändringar skulle framför allt påverka albedo, men också fotokemiska och fotobiologiska processer som förekommer i havsis, såsom ljustillgänglighet för alger som lever på botten av istäcket, med potentiella effekter på basen av det arktiska näringsnätet.

Den här artikeln är återpublicerad från The Conversation under en Creative Commons-licens. Läs originalartikeln.