Brian Yurasits / Unsplash, CC BY-SA
Af de hundreder af millioner af tons plastaffald, vi producerer hvert år, anslås det, at ca. ti millioner tons kommer ud i havet. Omtrent halvdelen af den producerede plast er mindre tæt end vand, og de flyder således. Men forskere vurderer, at der kun er ca. 0.3 millioner tons af plast, der flyder ved havoverfladen, så hvor går resten af den hen?
Overvej rejsen af en plastfiber, der udgydes fra din fleece. En kraftig regn skyller den ned i et stormafløb eller en nærliggende flod. Sætter den lille fiber sig der? Eller fører floden den ud til kysten, hvor den dvæler på havbunden? Eller fortsætter den med at flyde længere ud - endelig i det store åbne hav?
Den svimlende række forskellige former for plastaffald kan antage, at en fibres skæbne kun er et mysterium blandt utallige andre.
At finde ud af, hvor al den manglende plastik ender, kan hjælpe os med at finde ud af, hvilke dele af havet der er mest berørt af denne type forurening - og hvor vi skal fokusere på oprydningsindsats. Men for at gøre det skal vi være i stand til at forudsige stierne for forskellige slags plastik, hvilket kræver, at store hold af fysikere, biologer og matematikere arbejder sammen.
Det er hvad vores forskergruppe laver. Her er hvad vi har lært indtil videre.
Plaststier
Vi ved allerede, at store stykker plast, som flasker, kan flyde på havoverfladen i årevis, hvis ikke århundreder, og det tager lang tid at bryde sammen. Strømme, vind og bølger kan efter en rejse på flere år bringe dem til centrum af havbassiner, hvor de akkumuleres i 1,000 km brede cirkulationssystemer kendt som gyres. Den store “skraldeplaster”Resultatet ligner mere en suppe af plastik end en ø med affald.
Men skæbnen for plastfibre - måske de mindste plastfragmenter, der når havet - er mere kompleks. Store fibre kan bryde op over dage og uger i endnu mindre stykker på grund af turbulens fra bølger og ultraviolet stråling fra solen. Disse kaldes mikroplast, og de varierer i størrelse fra fem millimeter til pletter, der er mindre end bakterier.
Mikroplast kan spises af fisk - det anslås det en ud af tre ?sh spist af mennesker indeholder mikroplast. Små partikler kan også forbruges af zooplankton - mikroskopiske dyr, der flyder ved overfladen - som derefter spises af endnu større dyr, herunder hvaler.
Mikroorganismer kan også vokse på overfladen af mikroplast i en proces kendt som ”biofouling”, der får dem til at synke. Mudrede floder, som Mississippi eller Amazonas, indeholder ler afvikle sig hurtigt når de kommer i kontakt med salt havvand. Mikroplast kan transporteres ned af bundfældningsleret, men hvor meget dette sker nøjagtigt er ukendt.
Kvantificering af alle disse resultater for hver bit plastik er en enorm udfordring. Hvilken brøkdel ender i fisk, ført ned af ler eller dækket af mikrobielt slim på havbunden? Af den brøkdel af plast, der kommer helt ud til det åbne hav, er det uklart, hvor lang tid det tager for biofouling eller andre kræfter at trække partiklerne godt under overfladen for at begynde deres lange, sidste nedstigning til havbunden.
Med alle disse komplicerende faktorer kan det virke håbløst at forudsige, hvor plast i sidste ende ender. Men vi gør langsomt fremskridt.
At fange en bølge
Hvis du nogensinde har været på en båd i urolig farvande, tror du måske, at du bare bobler op og ned på samme sted. Men du bevæger dig faktisk meget langsomt i retning af bølgerne. Dette er et fænomen kendt som Stokes glider, og det påvirker også flydende plast.
For partikler mindre end 0.1 millimeter er bevægelse gennem havvand ligesom vi vade gennem honning. Men vands viskositet har mindre indflydelse på plast, der er større end en millimeter. Hver bølge giver disse større partikler et ekstra skub i retning. Ifølge foreløbig forskning, der i øjeblikket er under gennemgang, kan dette betyde, at større plast udføres til søs meget hurtigere end små mikroplaster, hvilket gør dem mindre tilbøjelige til at bosætte sig i dele af havet, hvor der findes mere havliv - omkring kyster.
Denne forskning involverede undersøgelse af sfæriske plastpartikler, men mikroplastaffald kommer i alle mulige former og størrelser, herunder skiver, stænger og fleksible fibre. Hvordan påvirker bølger, hvor de ender?
En nylig undersøgelse viste, at ikke-sfæriske partikler tilpasser sig bølgeretningen, hvilket kan sænk hastigheden hvor de synker. Lab eksperimenter har yderligere vist, hvordan formen på hver plastpartikel påvirker, hvor langt den transporteres. Mindre sfæriske partikler er mere tilbøjelige til at gå længere fra kyster.
At løse mysteriet om den manglende plast er en videnskab i sin barndom. Bølgernes evne til at transportere store mikroplaster hurtigere end tidligere antaget hjælper os med at forstå, hvorfor de nu findes over hele verdenshavene, herunder i Arktis , omkring Antarktis. Men at finde den fiber, der blev trukket fra din fleece, er stadig mere udfordrende end at finde en nål i en høstak.
Om forfatterne
Bruce Sutherland, professor i fysik, University of Alberta; Michelle DiBenedetto, lektor i maskinteknik, University of Washingtonog Ton van den Bremer, lektor i teknik, Delft University of Technology
Denne artikel er genudgivet fra The Conversation under en Creative Commons-licens. Læs oprindelige artikel.
Bøger om miljøet fra Amazons bestsellerliste
"Stille forår"
af Rachel Carson
Denne klassiske bog er et vartegn i miljøismens historie, der henleder opmærksomheden på de skadelige virkninger af pesticider og deres indvirkning på den naturlige verden. Carsons arbejde var med til at inspirere den moderne miljøbevægelse og er fortsat relevant i dag, da vi fortsat kæmper med udfordringerne med miljømæssig sundhed.
Klik for mere info eller for at bestille
"Den ubeboelige jord: Livet efter opvarmning"
af David Wallace-Wells
I denne bog giver David Wallace-Wells en skarp advarsel om de ødelæggende virkninger af klimaændringer og det presserende behov for at løse denne globale krise. Bogen trækker på videnskabelig forskning og eksempler fra den virkelige verden for at give et nøgternt blik på den fremtid, vi står over for, hvis vi undlader at handle.
Klik for mere info eller for at bestille
"Træernes skjulte liv: Hvad de føler, hvordan de kommunikerer? Opdagelser fra en hemmelig verden"
af Peter Wohlleben
I denne bog udforsker Peter Wohlleben træernes fascinerende verden og deres rolle i økosystemet. Bogen trækker på videnskabelig forskning og Wohllebens egne erfaringer som skovfoged for at give indsigt i de komplekse måder, træer interagerer med hinanden og den naturlige verden på.
Klik for mere info eller for at bestille
"Vores hus er i brand: Scener af en familie og en planet i krise"
af Greta Thunberg, Svante Thunberg og Malena Ernman
I denne bog giver klimaaktivisten Greta Thunberg og hendes familie en personlig beretning om deres rejse for at øge bevidstheden om det presserende behov for at håndtere klimaændringer. Bogen giver en kraftfuld og bevægende beretning om de udfordringer, vi står over for, og behovet for handling.
Klik for mere info eller for at bestille
"Den sjette udryddelse: en unaturlig historie"
af Elizabeth Kolbert
I denne bog udforsker Elizabeth Kolbert den igangværende masseudryddelse af arter forårsaget af menneskelig aktivitet, ved at trække på videnskabelig forskning og eksempler fra den virkelige verden for at give et nøgternt blik på virkningen af menneskelig aktivitet på den naturlige verden. Bogen tilbyder en overbevisende opfordring til handling for at beskytte mangfoldigheden af liv på Jorden.
