På vänster sida:Under en grå februarihimmel, mynningen av en grå kalkstensgrotta (Cliff Cave) är avspärrad av trälister, som du delvis kan se igenom, och ruiner av en gammal stenmur. Blad sträcker marken, träden är kala, och mörkgrön mossa draperar stenar. En liten, klar ström strömmar över marken. På höger sida:Samma grotta i augusti, med brunt, sedimentbelastat vatten som rusar från munnen och rinner över marken. Upphovsman:Teresa Baraza Piazuelo
Mikroplast (plast <5 mm) och deras negativa hälsoeffekter har studerats i hav, floder, och även jord, och forskare börjar brottas med de otaliga hälsoeffekter som deras närvaro kan ha. En studerade, men kritisk, länken i cykeln är grundvatten, som ofta är en källa till dricksvatten.
Medan mikroplast i grundvattnet sannolikt påverkar människors hälsa, bara en handfull studier har undersökt förekomsten och rörelsen av mikroplaster i grundvatten. Detta gap innebär att potentialen för negativa hälsoeffekter fortfarande är i stort sett okänd.
På Geological Society of America:s årsmöte 2020 idag klockan 1:30, Teresa Baraza Piazuelo, en doktorsexamen kandidat vid Saint Louis University, kommer att hjälpa till att fylla det kunskapsluckan genom att presentera ny forskning om grundvattenmikroplast i en karst akvifer. "Det har inte forskats så mycket om [mikro] plast och grundvatten, "Säger Baraza." Det är ett mycket nytt ämne. Det har varit en uppsving av forskning om mikroplast i havet, även i jord ... men för att helt förstå något, du måste utforska det i alla dess aspekter. "
Mikroplast utgör flera fysiska och kemiska risker för ekosystemen där de finns, och dessa risker förvärras av plastens livslängd i naturliga miljöer. "Eftersom de är plastiska, de är mycket hållbara, "Baraza säger, "det är därför plast är bra. Men det bryts inte lätt ner." Mikroplasters förmåga att dröja kvar i sina miljöer i årtionden eller längre har sannolikt kumulativa skadliga effekter på både organismerna och ekosystemets kvalitet. Deras kemiska hot härrör till stor del från deras förmåga att transportera skadliga föreningar på sina ytor; när organismer vid basen av näringskedjan får i sig mikroplast, de får i sig gifterna, för. När större organismer konsumerar de mindre, toxinerna kan byggas upp (en process som kallas bioackumulering), resulterar så småningom i svar som organdysfunktion, genetisk mutation, eller döden. "Grottekosystem är kända för att vara superbräckliga till att börja med, "förklarar hon." Alla grottorganismer - salamandrar, blinda fiskar - är känsliga, så att alla föroreningar som introduceras kan skada dessa ekosystem. "
Grundvattnet kan stanna i samma akvifer i tiotals till hundratals år, eller ännu längre. Att kombinera den långa uppehållstiden med plastens motståndskraft mot nedbrytning innebär att dessa kemiska effekter effektivt skulle kunna byggas upp i vattnet och i alla organismer i det, öka sannolikheten för giftig bioackumulering. Tillsammans, dessa kan leda till långsiktig förorening av vattenkällor med dåligt förstådda hälsoeffekter och ekosystemskador.
För att förstå varifrån mikroplast i grundvatten kommer och hur de rör sig genom akviferer, Baraza och hennes doktorsexamen rådgivare har provtagit grundvatten från en grotta i Missouri varje vecka, hela året, och analysera dess kemi och mikroplastbelastning. Eftersom tidigare grundvatten-mikroplaststudier har begränsats till förhållanden med låg nederbörd, de studerar också hur översvämningshändelser påverkar mikroplastkoncentrationer i grundvatten.
Än så länge, de har funnit att medan mikroplast ökar i grundvattnet under en översvämning, det finns också en andra topp i mikroplast efter att översvämningarna har börjat avta. Deras förklaring är att det finns två källor till mikroplast för grundvatten:de som redan finns i underjorden, och de som nyligen levererats från ytan. "Att hitta så mycket plast senare i översvämningen, tänker att det kan komma från ytan ... är viktigt att förstå hur mikroplast kommer i grundvattnet, "Baraza säger." Att veta var plasten kommer ifrån kan hjälpa till att mildra framtida föroreningar. "
Deras nuvarande översvämningsresultat är endast baserade på en händelse, men Baraza kommer att fortsätta provtagningen under resten av året - om vädret tillåter. "Flodprovtagning är svårt, " hon säger, "särskilt i St. Louis, där vädret är så oförutsägbart. Ibland tror vi att det kommer att regna och då regnar det inte, och ibland verkar det inte som om det kommer att regna, men det gör det ... vi fick en översvämning för en vecka sedan, och vi förväntar oss att få ett par översvämningar till. "Ansträngningen är värd att avgöra om översvämningar-som blir allt vanligare under klimatförändringarna-är mycket effektiva leveranser av mikroplast i grundvattenreservoarer.