Verdwenen plastic

Macro- en microplastics, ‘The Microbead wave’ hier gevonden

 

Een zojuist gepubliceerde studie in PNAS (Proceedings of the National Academy of Science) laat zien dat er in de oceanen veel minder plastic zit dan werd verwacht. Zo’n 99% minder, ofwel 100 keer minder dan tot nu toe gedacht werd. Het moet er direct bij vermeld worden dat in deze studie wordt gekeken naar kleine fragmenten, het microplastic dat kleiner is dan 5 mm. Voor wat betreft het grove plastic zijn er geen duidelijke gegevens beschikbaar. Er wordt vermeld dat dit microplastic het grootste deel vormt van het plastic dat in de oceanen drijft.

De onderzoekers namen tussen 2010 en 2011 meer dan 3000 monsters over de hele wereld. Dankzij deze proeven en voorgaande publicaties van andere auteurs konden ze vaststellen en bevestigen dat de grootste concentratie plastic zich in de centra van de 5 gyres bevindt, waarvan de grootste, the North Pacific Gyre, ook het meeste plastic bevatte. Dit strookte dus met de verwachtingen, maar ze observeerden ook dat de totale hoeveelheid plastic slechts tussen de 7.000 en 35.000 ton zit. De tot nu toe gemaakte schattingen zijn gebaseerd op de productie van plastic en het percentage daarvan dat in de zee eindigt sinds 1970 en liggen rond de miljoen ton. Het is duidelijk dat er, tenminste met de methode die gebruikt is door deze onderzoekers, slechts een fractie van wordt teruggevonden.

Het plastic dat in de zee drijft kan in fragmenten uiteenvallen onder invloed van onder andere mechanische erosie en Uv-straling. De onderzoekers lieten zien dat vooral de kleinste fragmenten, kleiner dan 2 mm, verdwenen waren.

Wat is er met dit plastic gebeurd? Er worden vier mogelijkheden in beschouwing genomen:

1. Het plastic wordt uit de gyres gecentrifugeerd en belandt op de kust.

2. Het microplastic valt uiteen in nog kleinere deeltjes, ofwel nanoplastic.

3. Het plastic wordt overgroeid door organismen waardoor het zinkt.

4. Het wordt door organismen opgegeten.

Het eerste punt wordt als onwaarschijnlijk beschouwd, aangezien de microplastics als het ware in de gyre ‘gevangen’ zitten. Het tweede punt is daarentegen goed mogelijk. Men heeft immers al gezien dat er bacteriën zijn die samen met algen een communiteit vormen of ‘plastisphere’. Deze ‘plastisphere’ is misschien in staat het plastic af te breken tot miniem kleine deeltjes tot in de orde van grootte van één micron, waardoor het niet in de netten blijft zitten. Het derde punt is ook een mogelijkheid: in het geval het plastic begroeid raakt met organismen zinkt het, althans tot op een zekere hoogte, al naar gelang de dichtheid ofwel de diepte van het water. Men heeft al wel gezien dat op grotere diepte het plastic haar organismen weer verliest omdat daar minder licht is of omdat door de verzuring kalk afgebroken wordt. Het zou vervolgens weer omhoog gaan. Dit punt wordt daarom niet waarschijnlijk geacht. De vierde mogelijkheid wordt als de meest waarschijnlijke gezien. Het microplastic kan worden opgegeten door zoöplankton of door vissen. Het zoöplankton en de vissen worden op hun beurt weer gegeten door grotere organismen waardoor het verdwijnt of op de zeebodem terecht komt met de dood van deze dieren. Het plastic kan ook terechtkomen in de ontlasting van de vissen die het niet verteren waardoor het relatief snel naar de bodem zakt.

Aangezien hier geen studie naar gedaan is, benadrukt men tot slot dat het de hoogste tijd wordt en ander uit te zoeken. Tot het zover is moeten we er natuurlijk voor zorgen dat er zo min mogelijk plastic in de oceanen belandt. Het is zeker nodig er minder van te consumeren maar, men moet er vooral voor zorgen dat het niet als zwerfvuil via de rivieren in de oceanen terecht komt. Kortom, goed opruimen na de openluchtfeesten en picknicks. Bovendien bestaat er het project van The Ocean Cleanup waaraan iedereen met een donatie aan kan bijdragen. Dit project voorziet binnen 2020 de gyres schoon te maken, zodat er zich in ieder geval geen extra microplastics meer kunnen vormen en kunnen ‘verdwijnen’ in de magen van vissen en vogels.

 

De afbraak van plastic

Er is de laatste tijd veel nieuws over plastic en de vervuiling dat dit product veroorzaakt in het bijzonder in de oceaan. Er wordt langs stranden opgeruimd en gewerkt aan methodes zoals die van The Ocean Cleanup om het plastic in de oceanen op te ruimen. (Zie ook het bericht van Gert Korthof). Op de recent gehouden internationale conferentie “Our Ocean 2014” georganiseerd door John Kerry werd er ruim aandacht aan geschonken. Veel van het ‘macroscopische’ plastic verstrikt immers de zeedieren of wordt door ze verward met voedsel. Dit bekopen ze vervolgens met een vreselijke dood.

Het ‘macroscopische’ plastic heeft ook de tendens onder invloed van mechanische erosie en UV-licht te vervallen in ‘microscopisch’ plastic of microplastics. Deze microscopische deeltjes worden vervolgens door zooplankton opgenomen. Het zooplankton staat aan de basis van de voedselketen waardoor dit plastic in vissen en vogels terecht komt. Zo komt het uiteindelijk terecht in ons bord.

Een nieuwe studie laat zien dat er verschillende micro-organismen in de oceaan leven die zich associëren met dit plastic. Ze gaan er aan vast zitten, verzwaren dit drijvende plastic waardoor het naar de bodem zakt. Dit zou kunnen verklaren waarom er tot nu toe minder plastic in de oceanen gevonden is dan men zou verwachten. De studie laat zien dat sommige van deze organismen het microplastic lijken aan te vreten. Het gaat daarbij om diatomeeën. In een eerdere studie uit 2011 in Science bleek al dat ook bacteriën plastic lijken te degraderen. Daarin concludeerde men dat er sprake lijkt te zijn van een zogenaamde ‘plastisphere’ ofwel een kleine communiteit van bacteriën en eencellige algen. De mogelijke afbraak van plastic zou een tweede reden kunnen zijn waarom men minder plastic terugvindt dan verwacht.

Diatomeeën (groen) en potentiële plastic-etende bacterien (paars) op een stukje plastic afval. Credits: Julia Reisser en Jeremy Shaw

Recent (2014) verscheen er een review over plastic afbrekende bacteriën. Er wordt in gesteld dat deze bacteriën inderdaad in staat zijn om polyethyleen (het meest voorkomende plastic) af te breken. Het lijkt erop dat deze lange koolstofketens onder invloed van erosie en UV-licht gereduceerd worden waardoor ze van 10 tot 50 koolstofatomen bevatten. In deze toestand kunnen ze door de bacteriën aangetast worden. Welke enzymen daar precies voor verantwoordelijk zijn is nog niet duidelijk. Maar het lijkt wel degelijk te gaan om een heus metabolisme waarbij de koolstof uit het polyethyleen in de Krebscyclus terecht zou komen. Experimenten met radioactief gemarkeerd polyethyleen zouden dit moeten uitwijzen. Het is te hopen dat dit snel uitgezocht wordt.

Uit: Livescience (Julia Reisser)
NatureNews over het artikel in Science
International Biodeterioration & Biodegradation: Review (2014)