En ny modell som spårar den vertikala rörelsen av algtäckta mikroplastpartiklar ger hopp om kampen mot plastavfall i våra hav.

Forskning som leds av Newcastle Universitys doktor Hannah Kreczak är den första som identifierar de processer som ligger till grund för mikroplastens banor under havsytan. Publicerar sina fynd i tidningen Limnologi och oceanografi författarna analyserade hur bioföroreningar - ackumulering av alger på ytan av mikroplast, påverkar den vertikala rörelsen av flytande partiklar.

Forskarna fann att partikelegenskaperna är den största faktorn för att bestämma perioden och egenskaperna hos den repetitiva vertikala rörelsen under ytan, medan algpopulationens dynamik bestämmer det maximala djupet som nås.

Deras resultat visar också att de minsta partiklarna är extremt känsliga för algcellsanslutning och tillväxt, föreslår att de alltid är nedsänkta på djup som omger basen av den eufotiska zonen, skiktet närmare ytan som tar emot tillräckligt med ljus för att stödja fotosyntes, eller kan fastna i stora algkolonier.

I allmänhet, resultaten tyder på att en högre koncentration av bioförorenad mikroplast förväntas finnas under ytan, nära det eufotiska zondjupet snarare än vid havets yta.

Saknar mikroplast

Mikroplast (fragment med en diameter mindre än 5 mm) utgör 90% av plastresterna som finns vid havsytan och mängden plast som kommer in i vårt hav är betydligt större än uppskattningarna av flytande plast på havets yta. Dock, det är inte exakt känt vad som händer med dessa partiklar när de väl kommer in i havet, och 99% av mikroplasterna i vårt hav anses saknas.

Denna nya modell har potential att förstå fördelningen av nedsmutsad plast i havet och därmed den ekologiska påverkan, särskilt i områden med hög koncentration.

Dr Kreczak, EPSRC Doctoral Prize Fellow vid Newcastle University's School of Mathematics, Statistik och fysik, sade:"Matematisk modellering har varit oerhört fördelaktigt för att identifiera hot-spots för föroreningar av havsplast på havsytan. Jag hoppas att denna forskning kan vara ett konstruktivt steg för att förstå vilken effekt plastföroreningar har under ytan och hjälpa till i strävan mot en mer hållbart hav. "

Medförfattare Dr Andrew Baggaley, Föreläsare i tillämpad matematik vid matematikhögskolan, Statistik och fysik, tillade:"Detta är ett spännande första steg i vårt projekt för att utveckla ett omfattande modelleringsramverk för att förstå transporten av mikroplastpartiklar och deras fördelning i haven."

Framtida forskning av teamet kommer att fokusera på vätskans rörelse i havets blandade lager, för att möjliggöra ännu mer fullständig bedömning av mikroplastiska vertikala fördelningar i havet.