När plast hamnar i havet vittrar den gradvis och sönderfaller till små partiklar. Om marina djur får i sig dessa partiklar kan deras hälsa påverkas allvarligt. Stora ansamlingar av plast kan därför störa den biologiska balansen i marina ekosystem. Men vilka områden är särskilt drabbade?
I en nyligen genomförd studie har en forskargrupp från Helmholtz Center for Environmental Research (UFZ), i samarbete med Alfred Wegener Institute Helmholtz Center for Polar and Marine Research (AWI), hittat stora mängder plastavfall och mikroplast i en avlägsen marin skyddat område i Stilla havet.
Dessa mängder liknade de som hittats i en av världens största kända sopor. Forskarna lyfter fram att plast distribueras mycket bredare än förväntat. Hela havets ekosystem är hotat. De kräver därför att de globala utsläppen av plast till havet stoppas så snabbt som möjligt. Studien har publicerats i Environmental Science &Technology .
"Plast i havet är ett allvarligt problem. Varje år hamnar miljontals ton plast i havet via floder och vind samt från sjöfart och fiske — och det finns kvar. Det är fortfarande svårt att bedöma konsekvenserna för havets ekosystem", säger UFZ:s miljökemist prof Annika Jahnke, koordinator för MICRO-FATE-projektet, som gjorde studien möjlig.
Hur är fördelningen av plast i haven? Vilka områden är särskilt drabbade? Finns det några plastfria zoner? Och vilka egenskaper har plast nära källan eller långt borta i det öppna havet?
Jahnke och hennes forskargrupp har undersökt dessa frågor. Under en fem veckor lång expedition på det tyska forskningsfartyget "Sonne" 2019 tog forskarna prover på ytvattnet i norra Stilla havet mellan Vancouver (Kanada) och Singapore. Teamet valde ut provtagningsstationerna längs kryssningsbanan baserat på en prediktionsmodell från University of Hawaii (Surface CUrrents from a Diagnostic model (SCUD)). Denna modell beräknar hur mycket plast som sannolikt finns i ett visst marint område.
– Vi valde ut stationer med förutspådd hög och låg plastbelastning för våra undersökningar, säger Jahnke. "Vissa stationer låg i områden som redan hade undersökts väl, till exempel den så kallade Great Pacific Garbage Patch. Vi ville också undersöka zoner i det öppna havet som knappt hade utforskats. Vi tog till exempel prover i en marin reserv nordväst om Hawaii, Papahānaumokuākea Marine National Monument."
Teamet använde två olika metoder för att bestämma mängden plast i ytvattnet. Den första var en skräpundersökning där team av två forskare på däcket av "Sonne" räknade plastföremål som var synliga för blotta ögat under fartygstransfer och dokumenterade deras form och storlek. Det andra gällde neustonnät som bogserades vid ytan för att ta prover på nio stationer.
"Maskstorleken var 0,3 millimeter. Detta gjorde att vi kunde samla inte bara större föremål utan även små plastpartiklar för att bestämma mängden mikroplast, som är mindre än fem millimeter i diameter", säger UFZ-forskaren Robby Rynek, huvudförfattare till studien . "Plastpartiklarna från varje prov sorterades efter storlek och räknades. Vi använde sedan en speciell form av infraröd spektroskopi för att kemiskt analysera partiklarna och uppskatta deras väderpåverkan baserat på deras utseende."
Ju längre plaster utsätts för sol, vind, vågor och havsvatten, desto mer vittrar de och sönderfaller. Andra studier har visat att större icke nedbrutna plastföremål och partiklar förekommer främst där plasten kommer ut i havet. Ju längre partiklarna transporteras, desto mer väderbitna och mindre bör de vara.
"Det här är precis vad vi visade med våra undersökningar. Och som förväntat hittade vi de största mängderna plast i de prover vi tog i området som kallas Great Pacific Garbage Patch", säger Rynek.
"Föremålen bildar dock inte på något sätt en matta av plast som täcker en hel yta på ett tätt sätt. Detta är viktigt när man tänker på teknik för borttagning av plast, som skulle behöva täcka stora ytor för att kunna samla in betydande mängder plast De flesta plaster är små fragment som flyr ut från nät eller som bara kan samlas in med betydande "bifångst" av djur", säger medförfattaren Dr. Melanie Bergmann från AWI.
Det är därför viktigt att minska utsläppen av plast.
"Det mest överraskande och samtidigt mest oroande resultatet av vår studie är att vi hittade lika stora mängder särskilt små mikroplaster i det avlägsna marina skyddade området nordväst om Hawaii. Det hade vi inte förväntat oss. Enligt beräkningar av prognosmodellen borde det finnas betydligt mindre plast i det här området, säger Rynek.
"Mikroplast är med största sannolikhet fördelad mycket längre över haven än vad som tidigare antagits. Vi hittade faktiskt plast på alla våra provtagningsstationer. Det fanns inga prover utan plast. Så vi kan inte anta att plast orsakar problem främst i den kända ansamlingen områden – problemet är mycket större och påverkar faktiskt hela havets ekosystem, säger Jahnke.
I år avser FN:s medlemsländer att anta ett juridiskt bindande globalt plastfördrag för att stoppa plastföroreningar i havet. "Som oberoende forskare står vi som en del av Scientists' Coalition for a Effective Plastics Treaty för att ge råd till delegaterna från FN:s medlemsländer", säger Bergmann. Förutom långtgående minskningar av plastproduktionen genom att undvika onödiga plastprodukter och främja återanvändningssystem, anser många forskare att den kemiska sammansättningen av plastprodukter behöver förenklas och förbättras. Detta är det enda sättet att säkerställa säker återanvändning och högre återvinningsgrad.
Mer information: Robby Rynek et al, Hotspots of Floating Plastic Particles across the North Pacific Ocean, Environmental Science &Technology (2024). DOI:10.1021/acs.est.3c05039
Tillhandahålls av Helmholtz Association of German Research Centers
