Rochester Institute of Technologys forskare har utvecklat den första tredimensionella massuppskattningen för att visa var mikroplastföroreningar samlas i Lake Erie. Studien undersöker nio olika typer av polymerer som tros stå för 75 procent av världens plastavfall.

Plast beter sig annorlunda i sjöar än i hav; Tidigare studier på båda har visat att nivåerna av plastföroreningar på ytan är lägre än förväntat baserat på hur mycket som kommer in i vattnet. Medan massiva flytande "öar" av ackumulerat plastavfall har hittats i haven, Tidigare studier har visat att nivåerna av plastföroreningar på ytan av Lake Erie är lägre än förväntat baserat på hur mycket som kommer in i vattnet.

Den nya RIT-uppskattningen för 3D-massan - 381 ton - är mer än 50 gånger större än de tidigare uppskattningarna vid ytan. Studien genererade också den första uppskattningen av hur mycket plast som deponeras på sjöns botten. Den står för de unika egenskaperna hos olika typer av plaster och visar att de tre polymererna med lägst densitet - polyeten, polypropen och expanderad polystyren – ackumuleras på sjöns yta medan de andra sex polymererna koncentrerades i sedimentet.

"Tidigare var det fokus på plast modellerad som neutralt flytande för det mesta i början av plastmodellering, " sa Juliette Daily, en matematisk modellering Ph.D. student och författare till studien. "I verkligheten, plast är förmodligen nästan aldrig neutralt flytande. Det är förmodligen alltid positivt eller negativt flytande, vilket verkligen förändrar hur partiklarna beter sig."

Studien visar på andra intressanta mönster, som plastpartiklar som ackumuleras tyngre på sjöns östra strand, kanske från att strömmen rör sig övervägande västerut till öster. Detta innebär att föroreningar kan drivas oproportionerligt till områden som Buffalo, N.Y. Författarna hoppas att andra forskare kommer att fortsätta att bygga vidare på denna forskning och utforska hur faktorer som strandning ytterligare kan förklara var plastpartiklar hamnar.

"Att försöka förstå var plast tar vägen är viktigt för människor som tittar på begränsning eller förebyggande och kommer att vara viktigt för att förstå vilka de mest sannolika påverkade områdena är, sa Matthew Hoffman, docent vid Institutionen för matematiska vetenskaper och medförfattare till uppsatsen. "Att titta på saker i sedimentet eller få en uppfattning om vad som finns nere i de lägre nivåerna av sjön kommer att ge oss en bättre uppfattning om vilka koncentrationer det finns och vilka möjliga exponeringsnivåer är för detta ekosystem."

Studien publiceras i maj 2020-upplagan av Marine Pollution Bulletin .