Nuvarande metoder för att räkna plastföroreningar i floder är otillräckliga och tar inte hänsyn till de fragment som sjunker under ytan, har ett team av forskare varnat.
Dessa "osynliga" plastpartiklar kan sväva under vattenlinjen eller sjunka till flodbädden där de är potentiellt skadliga för flodens ekologi.
Det internationella teamet, från Cardiff University, Karlsruhe Institute of Technology och Deltares, säger att dessa förbiseenden måste åtgärdas för att fastställa grundläggande föroreningsnivåer i floder och avgöra framgången för pågående saneringsstrategier.
Deras artikel, "On the vertical structure of non-buoyant plastics in turbulent transport" publicerad i Water Research , beskriver hur dessa osynliga plaster rör sig i floder och erbjuder en ny metod för hur man räknar dem.
Huvudförfattare James Lofty, en Ph.D. forskare vid Cardiff Universitys School of Engineering, sa:"Vår studie förbättrar vår nuvarande förståelse av hur och var plastföroreningar transporteras i våra floder.
"Detta påverkar vår förmåga att kvantifiera exakt hur mycket plast våra floder innehåller, bestämma hotspots för plastföroreningar och begränsar avsevärt effektiviteten av saneringsstrategier."
Teamet tappade över 3 000 vanliga plastföroreningar, såsom polystyrenkoppar och andra fragment, i stora vattenkanaler utformade för att representera verkliga flodförhållanden.
Med hjälp av flera kameror spårade de provernas rörelser till millimeters noggrannhet.
Deras analys visar att sjunkande plaster med olika former och storlekar kan transporteras på olika sätt i floder.
Mr. Lofty tillade, "I vår studie visar vi hur plast sjunker i olika orienteringar. Detta förändrar markant hur snabbt en partikel sjunker.
"Tidigare trodde man att plast alltid finner en stabil sjunkande orientering och därför sjunker med konstant hastighet.
"Men vi har visat att detta inte är fallet för plast som är fragmenterad och sprucken. Detta är viktigt, eftersom sjunkhastigheten för en plastpartikel är avgörande för att förstå dess transport. Detta fynd förändrar avsevärt vår förståelse av hur plast rör sig in floder."
Dessa data användes för att anpassa fysikbaserade ekvationer, som tidigare utvecklats för sediment, som kan förutsäga mängden plast som färdas i floder inom en marginal på 10 % noggrannhet.
Teamet säger att deras metod kan ge mer exakta uppskattningar av den totala mängden plastföroreningar i floder.
Mr. Lofty sa:"Det finns befintliga metoder som kan kvantifiera denna typ av plastföroreningar med hjälp av undervattenskameror eller ekolod, men dessa kan praktiskt taget inte användas i våra floder.
"Vår metod kan användas i vilken flod som helst eftersom den använder denna mycket välkända ekvation som också används för sediment."
Teamet vidareutvecklar denna metod i riktiga floder och på olika typer av plast under varierande förhållanden. De planerar att samarbeta med industrin för att hjälpa till att tillhandahålla mer realistiska uppskattningar av plastföroreningar i floder och för att implementera effektiva begränsningsmetoder.
Professor Catherine Wilson, en av tidningens medförfattare från Cardiff University's School of Engineering, sa:"Vår forskning belyser hur mycket plastskräp som sjunker till flodbädden och reser oupptäckt i floder.
"Kombinerat med vår befintliga kunskap om hur sediment rör sig i floder, kan vår nya metod ge en mer realistisk bild av plastföroreningar i våra floder och, viktigast av allt, var man ska fokusera resurserna för plastsaneringsstrategier."
Mer information: James Lofty et al, Om den vertikala strukturen av icke-flytande plaster i turbulent transport, Water Research (2024). DOI:10.1016/j.waters.2024.121306
Journalinformation: Vattenforskning
Tillhandahålls av Cardiff University
