Med uppskattningsvis 8 miljoner ton plastavfall som flyr till våra hav varje år, påverkar plastföroreningar miljön, klimatet och till och med vår hälsa negativt. Många plastprodukter bryts ner i havet och förtärs av det marina djurlivet. Forskare kan studera dessa organismer som potentiella bioindikatorer för att mäta hur mycket plast som finns i olika havsregioner och hjälpa till att bedöma den övergripande hälsan hos den marina miljön.

För att främja dessa ansträngningar har flera forskningsorganisationer, inklusive National Institute of Standards and Technology (NIST), genomfört en metaanalys, där de statistiskt analyserade och kombinerade aktuell vetenskaplig litteratur för att identifiera viktiga marina arter för övervakning av plastföroreningar i norr Stilla havet. Studien ger ett systematiskt ramverk för att samla in data från dessa marina arter för att minimera variationen i observerade resultat mellan olika organisationer. Resultaten kommer att bidra till att förbättra information som är viktig för att förstå omfattningen av plastföroreningar i norra Stilla havet, effektiviteten av plastreducerande åtgärder och möjliga effekter på vilda djur.

Forskarna publicerade sina resultat i den vetenskapliga tidskriften Environmental Pollution .

"Det vetenskapliga samfundet har en otrolig mängd data om vilka marina arter som hittills får i sig plastföroreningar. Det är absolut nödvändigt att syntetisera denna data och omvandla den till kunskap som kan hjälpa oss att förstå och mildra detta problem", säger Matthew Savoca, forskare vid Stanford Universitys Hopkins Marine Station i Pacific Grove, Kalifornien.

Plastföroreningar är ett problem som påverkar alla världens hav. Forskarna fokuserade på norra Stilla havet eftersom de ingår i en arbetsgrupp under en multinationell vetenskapsorganisation känd som North Pacific Marine Science Organisation (PICES) som samordnar forskning i regionen. Platsen för "Great Pacific Garbage Patch", norra Stilla havet är en havsregion som är en av de mest drabbade av plastföroreningar, vilket ytterligare betonar vikten av studien.

Genom att genomföra en omfattande litteraturgenomgång använde forskarna statistisk analys av nyckelinformation utvunnen från forskningsartiklar om en mängd olika marina vilda grupper, såsom ryggradslösa djur, fiskar, sjöfåglar, marina däggdjur och havssköldpaddor.

Samarbetet fokuserade på marina vilda arter som redan är kända för att få i sig plastföroreningar. "Dessa djur söker föda i havet, får i sig plasten och tar tillbaka den till oss. Detta gör det lättare för människor att övervaka plastföroreningar. Vi använder oss på bästa sätt av djur som redan har dött av en mängd olika orsaker och samlar in data från dem", säger NIST-forskaren Jennifer Lynch.

Med hjälp av en poängbedömning som modifierades från en liknande som användes av en FN-arbetsgrupp, utvärderade forskarna 352 olika marina arter och identifierade 12 som de bästa potentiella bioindikatorerna för norra Stilla havet.

Dessa bästa bioindikatorer sträckte sig från Stillahavsostron och långnosad lansfisk till grön havssköldpadda och svartfotsalbatross. Inom de markerade arterna finns några som inte tidigare identifierats som potentiella bioindikatorer, såsom Manila-musslan, flera ansjovisarter och en liten sjöfågel känd som Leachs stormsvala.

Kriterierna för att arter ska fungera som bioindikatorer inkluderade en mängd olika faktorer, såsom deras fördelning i hela havet, både i norra Stilla havet och globalt, och om de konsumeras av människor.

"Det finns en handfull saker som gör en bra bioindikator", sa Savoca. "Det första är tillgängligheten:Är det lätt att få prover på dessa arter? För det andra letar vi efter arter som påverkas av plast. Vi letar efter förändringar i plastföroreningar över tid för att avgöra om saker och ting blir värre eller bättre."

Samtidigt, sa Lynch, "vi inser att det inte finns någon art som kan täcka allt. När havssköldpaddor söker föda kan de avslöja förekomsten av viss plast. Men musslor, såsom musslor och musslor, kan vara bättre bioindikatorer för andra plast nära havsbotten." Olika arter kan också vara experter på att upptäcka förekomsten av plast av en viss storlek, oavsett om det är synliga bitar av plast eller nästan osynliga mikrofibrer.

En annan viktig del av studien var att utveckla övervakningsplaner för dessa marina arter. Författarna inkluderar rekommendationer för hur ofta prover tas (minst en gång per år), antal prover som tagits och det bästa sättet att samla in och lagra dem. Forskarna föreslog nya övervakningsplaner såväl som sådana som redan används av andra organisationer.

För övervakning av havssköldpaddor rekommenderar författarna till exempel ett befintligt projekt som heter Biological and Environmental Monitoring and Archival of Sea Turtle Tissues (BEMAST) som är ett samarbete mellan NIST, National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) och U.S. Geological Survey (USGS) ).

Havssköldpaddorna som övervakades genom BEMAST fångades av misstag och dödades av fiskeredskap i hela Hawaiian långrevsfiskeregion. Forskare kan sedan genomföra obduktionsundersökningar av sköldpaddornas mag-tarmkanal för att avslöja och kvantifiera plasten som sköldpaddorna hade ätit i två till tre veckor innan de dog. Med hjälp av en mängd olika laboratorietekniker kan de analysera dessa plaster för att samla in data om färg, form, storlek, massa, polymertyp och markeringar som indikerar källorna till plastskräpet.

För varje kategori av marina arter rekommenderar forskare en detaljerad övervakningsplan så att om andra organisationer använder dessa metoder, skulle det vara konsekventa resultat som erhålls. Dessutom kan övervakningsplanerna vara användbara för beslutsfattare genom att fungera som potentiella åtgärder mot plastföroreningar.

Denna studie är en del av en serie artiklar som var och en fokuserar på olika aspekter av övervakning av plastföroreningsmängder i norra Stilla havet. Utarbetad av forskare i PICES-arbetsgruppen utforskar artiklarna plastföroreningar i havsvatten och längs strandlinjer förutom bioindikatorer.

För vad som är i horisonten, "Nästa steg är att initiera nya övervakningsprogram förutom att hålla igång befintliga. Vi måste tänka på att omvandla det vi föreslår i tidningen till verklighet", säger Savoca. + Utforska vidare

Plast skapar en "evolutionär fälla" för unga havssköldpaddor