• Home
  • Kemi
  • Astronomien
  • Energi
  • Naturen
  • Biologi
  • Fysik
  • Elektronik
  •  science >> Vetenskap >  >> Naturen
    Från små skärvor till ton i havet, plastföroreningar utgör en utmaning för labb, stränder och samhälle

    UConn doktorand Kayla Mladinich justerar rör som används för att mata mikroplast till skaldjur i labbet. Kredit:Tyler Griffin

    Kärlek-hat-relationer är knepiga. De är irriterande. De är komplicerade.

    Så är det mellan människor och plast. Tillverkad främst av petrokemikalier som härrör från fossila bränslen, de olika formerna av plast finns överallt i vårt dagliga liv. De är i våra bilar, våra skolor, våra datorer, våra kläder och luften vi andas när fragment av syntetiska fibrer går upp.

    "Vi kommer inte att bli av med all plast, " sa J. Evan Ward, professor och chef för UConn Marine Sciences Department. "Plast har gjort våra liv bättre. Vad vi behöver göra är att identifiera de som är mest problematiska, de som har möjlighet att transporteras upp i näringskedjan."

    Exempel på nyttiga plaster kommer lätt att tänka på. Tänk på konstgjorda leder som återställer rörligheten, VVS-rör som inte korroderar, lättare fordon som minskar bränsleförbrukningen och glasögon som motstår brott. Alla har tydliga fördelar gentemot metallen, keramik och glas motsvarigheter som de ersatte.

    Men plast har en mörk sida, för, särskilt i den marina miljön där Ward fokuserar sin forskning. Med uppskattningsvis 8 miljoner ton plast som dumpas i havet årligen, Skadliga effekter av plast och dess beständighet i miljön blir allt mer uppenbara. Foton av sälar som strypts av monofilamentfisklina, en sköldpadda med ett sugrör fast i näsborren och döda sjöfåglar med magar blockerade av skräp fungerar som affischbarn som föranleder allmänhetens avsky och åtgärder för att minska användningen av engångsplast. Ocean Conservancy beräknar att det redan finns 150 miljoner ton plast i den marina miljön.

    "Det är överväldigande för massorna, när du börjar titta på helheten och försöker förstå det, " sa UConn Marine Sciences Professor Sandra Shumway, nu inne på sitt tredje år av att samarbeta med Ward om forskning som involverar plast. Specifikt, deras arbete fokuserar på mikroplaster, de där mikroskopiska bitarna slitna från större bitar, och deras effekter på skaldjur.

    "Det finns ingenstans som har undgått närvaron av mikroplaster, " sa hon. "De finns till och med i grottor i det djupa havet, i Arktis och Antarktis."

    Oron för plast är inte begränsad till akademin, fastän. När uppmaningen från miljögrupper att stävja engångsplaster blev mainstream, en rörelse för att förbjuda plastpåsar tog fart. Förra året, Connecticut anslöt sig till sju andra stater för att anta det, även om förbudet hävdes under pandemin. Enskilda samhällen i Connecticut har också förbjudit föremål som plaststrån, omrörare och uttagsbehållare.

    Mystic Aquarium är en av grupperna som stödjer dessa förändringar. Efter år av sponsring av strandsanering och räddning av sälar, sköldpaddor och andra marina djur från intrassling i plastskräp, akvariet tog sin kampanj till nästa nivå. Den avsatte en del av sitt utställningsutrymme för att öka allmänhetens medvetenhet om problemet. Öppnade i april 2019, "Plastfritt hav, "kommer sannolikt att förbli en permanent utställning, instoppad mellan tankar med blå ängelfiskar, Karibisk blå tang och grön muräna.

    Speciellt upplysta tankar lyser upp mikroplastpartiklar så att besökare kan se dem själva, så att de kan fånga en plastpåse och en flytande vattenflaska i ett nät medan de goda fragmenten flyter fritt. Men istället för att enbart fokusera på problemet, utställningen föreslår hur människor kan vara en del av lösningen – att byta till icke-plastiska alternativ, till exempel, samt att delta i strandstädningar. En panel berättar historien om en lokal kvinna som har tränat sin servicehund att plocka upp plast när hon och hennes son gör strandstädningar. Istället för att förmedla ett alltför förenklat budskap att all plast är dålig, det uppmuntrar människor att skilja mellan återanvändbar plastutrustning och engångsartiklar som de kan skippa helt och hållet.

    "Det är ett större problem än vi kan lösa genom att bara göra strandstädningar, sa Dale Wolbrink, taleskvinna för akvariet. "Det handlar om att stoppa det vid källan."

    För att sprida ordet vidare, akvariet har tagit beskedet på vägen. Dussintals skolor, bonde marknad, yachtklubbar, strandsamhällen och andra platser har varit värdar för akvariepedagoger för lektioner om plastproblemets omfattning och sätt att stävja det.

    "Vi fokuserar på idén om avslag, återanvända och minska före återvinning, sa Mary Ellen Mateleska, chef för utbildning och bevarande vid akvariet. "Vi försöker få ut budskapet att lösa det globala problemet med plastföroreningar kan börja med dig."

    Somrarna 2018 och 2019 akvariet anslöt sig till Long Island Sound Study och Connecticut Sea Grant för att leda en "Break the Single-Use Plastic Habit"-kampanj, lanserades båda åren med skräphämtningar på offentliga stränder.

    Judy Preston, Long Island Sound uppsökande samordnare för Sea Grant, sade att kampanjen effektivt har använt sociala medier – inklusive hashtaggen "#DontTrashLISound" – för att uppmärksamma plastproblemet som är specifikt för flodmynningen. Strandfiskare, tätningar, svart fisk och annat djurliv i Long Island Sound avbildas på attraktiva dekaler för återanvändbara vattenflaskor och resemuggar som delas ut som en del av ansträngningen.

    "Att uppmärksamma sälarnas svåra situation, sjöfåglar och till och med den mindre bekanta terrapinen som hotas av förlust av livsmiljöer och försämring på grund av, till viss del, till plastskräp, är ett sätt att hjälpa människor att förstå att plast kan ha sitt eget liv långt efter att den har kasserats, ", sa hon. "Tillsammans med den internationella kuststädningsdagen i september, #DontTrashLISound-kampanjen har resulterat i att tusentals cigarettfimpar har tagits bort (det mest insamlade föremålet), matförpackningar, plastkapsyler och flaskor, och det ofta citerade plasthalmen."

    Grupperna som är involverade i kampanjen hoppas kunna fortsätta farten kring problemet med plastskräp, Hon sa.

    "Lagstiftning för att förbjuda eller begränsa dess användning är hoppfull, " sa hon. "Om vi ​​tillsammans kan göra skillnad på den här arenan, kanske kan vi få fart på andra viktiga hållbarhetsfrågor för att hjälpa Long Island Sound, som att minska vår gödselmedelsanvändning och köra mindre."

    Ward och Shumway applåderar båda städning av plastnedskräpande stränder och vattendrag och ansträngningar för att uppmuntra människor att använda mindre plast. Enligt deras uppfattning, hjälper till att befria miljön från de kasserade påsarna, tomma avhämtningsmuggar och liknande stora bitar av plastavfall är där huvudarbetet med att engagera allmänheten om plastföroreningar hör hemma.

    "Det finns definitivt goda skäl att minska mängden plast i miljön, ", sade Ward. "Vi borde bli av med all icke-nödvändig plast. Det finns definitivt några allvarliga problem med djurhälsa och plast."

    agerar för att minska plastanvändningen totalt, Ward sa, motsvarar att först stänga av kranen när badkaret svämmar över, innan du tar tag i en hink för att börja rädda. Han och Shumway beklagar att några nyligen publicerade populära och akademiska rapporter har matat generaliserad ångest för all plast som kan göra att människor känner sig maktlösa och riktningslösa om hur de ska reagera effektivt. Istället, de två forskarna hoppas att deras arbete kommer att avslöja vilka särskilda delar av plastproblemet som bör – och inte bör – vara i fokus. För mycket betoning på fel område, de fruktar, kommer att späda ut energi där den verkligen behövs.

    "Det är ingen idé att uppröra allmänheten utan goda skäl, " sa Shumway.

    Hon syftade på oro över att ostron, musslor och musslor – skaldjur som är kommersiellt viktiga, hälsosamma källor till protein - intog mikroplastpartiklar, som i sin tur skulle bli uppäten av människor. Med sju decennier av arbete med skaldjur mellan sig, hon och Ward har en djup förståelse för skaldjurens fysiologi och goda skäl att misstänka att hotet var överdrivet.

    Arbetar med doktoranden Kayla Mladinich och på senare tid med doktoranden Hannah Collins, de två forskarna inledde projektet för tre år sedan med att spåra mikroplastens väg genom musslornas tarmar.

    Detta är noggrant arbete som involverar några mycket tidskrävande processer för att studera effekterna av långvarig plastexponering, och andra som kräver stor precision för att mäta kortsiktiga effekter. I den tidigare fältprovinsamlingsfasen av projektet, där sediment, vatten, ostronvävnad och andra marina material samlas in och analyseras, forskarna var tvungna att vara övervaka för att förhindra att prover kontaminerades med luftburen mikroplast. Studien har också involverat användningen av ett nålstort endoskop för att filma musslornas inre matsmältningsorgan när de matades med plastpartiklar.

    Resultaten hittills visar att musslorna avvisar nästan all mikroplast, antingen spottar de ut dem när de först går in i sina system, kastar ut dem mot deras filtrerande organ, eller utsöndrar dem i avföring.

    "Detta visar människor att musslor inte är bra indikatorer på mikroplast i miljön, " sa Shumway.

    Den nuvarande fasen av projektet, finansierat av Connecticut Sea Grant och National Oceanic and Atmospheric Administration, tittar på vilka typer av plast som används i näten, tågvirke, burar och annan utrustning från vattenbruksodlare. Fransar skaldjur som äter partiklar av redskapet och införlivar dem i sin vävnad? Om så är fallet, vilka typer speciellt? En andra undersökningslinje frågar sig om sammansättningen av bakteriesamhället i skaldjurens matsmältningsorgan förändras som svar på plast.

    "Vad vi försöker ta reda på är hur ostron och musslor exponeras för miljörelevant mikroplast, som nylon- och polyestermikrofibrer, välj partiklar för förtäring, " sa Mladinich. De olika formerna, storlekar och sammansättning av olika partiklar är alla avgörande faktorer för vad som händer i skaldjur, Hon sa.

    Med så mycket uppmärksamhet åt plast nu för tiden, hon och Collins känner sig båda privilegierade att vara unga forskare involverade i ett projekt med omedelbar relevans. Men det kan också vara skrämmande, med tanke på den globala omfattningen av plastproblem.

    "Ibland verkar det överväldigande, när du tänker på problemets storlek, " sa Collins. "Men även om det känns överväldigande, Jag uppskattar att veta att jag jobbar på en del av det."

    I sista hand, Ward sa, Syftet med forskningen är att ta en svindlande okänd – den fulla omfattningen och påverkan av plast i den marina miljön – och bryta av en bit till en svarsbar fråga.

    "Vi utvecklar en modell för att identifiera vilka mikroplaster som intas av musslor och vilka som avvisas, ", sade han. "Typerna är en följd av partikelstorleken och formen. Vi skulle vilja kunna berätta för chefer vilka typer av mikroplaster som är mest problematiska för musslor" så att skaldjursodlare kan undvika att använda det.

    Än så länge, fastän, deras är en "god nyhet" för skaldjursindustrin, Sa Ward och Shumway. Medan annan forskning kan höja "farotecken" om skaldjurssäkerhet, deras resultat visar att människor inte äter plast när de slurpar ett ostron på sin favorit raw bar.

    "Det har funnits en del dålig vetenskap om detta, Shumway sa. "Människor har använt den här tåget för att främja sina egna fall för att koppla mikroplast till människors hälsoproblem med att äta skaldjur, och det är bara inte rätt. Skaldjur är gott, säker proteinkälla, de är bra för ekonomin, bra för miljön och de är bra för dig."


    © Vetenskap https://sv.scienceaq.com