Seafloor of Fram Strait er en vask til mikroplast fra Arktis og Nordatlanten

Arbejder i det arktiske Framstræde, forskere fra Alfred Wegener Instituttet, Helmholtz Center for Polar- og Havforskning (AWI) har fundet mikroplast i hele vandsøjlen med særligt høje koncentrationer på havbunden. Ved hjælp af modelbaserede simuleringer, de har også fundet en forklaring på dette høje niveau af forurening. Ifølge deres resultater, de to vigtigste havstrømme i Framstrædet transporterer de mikroskopisk små plastikpartikler ind i regionen mellem Grønland og Spitsbergen fra både Arktis og Nordatlanten. Mens man passerer gennem strædet, mange partikler driver til sidst til havbunden, hvor de samler sig. Eksperterne rapporterer om dette fænomen i en undersøgelse, der netop er udgivet i det ansete tidsskrift Miljøvidenskab og -teknologi .

Beliggende mellem Grønlands nordøstkyst og Svalbard-øgruppen, Framstrædet er den eneste dybe passage mellem Arktis og Atlanterhavet. I dens farvande, som når dybder på 5, 600 meter, to modsatrettede strømme flyder lige ved hinanden som en undersøisk motorvej. I den østlige "bane" transporterer Vestspitsbergenstrømmen varmt vand nordpå fra Atlanterhavet, mens den østgrønlandske strøm i den anden bane flytter havis og koldt vand sydpå fra Arktis. Denne ekstraordinære kombination af omstændigheder er højst sandsynligt årsagen til, at forskerne opdagede ekstremt store mængder mikroplastikpartikler i sedimentet og mellemniveauer i vandsøjlen i sommeren 2016, mens de indsamlede vand- og havbundsprøver ved det arktiske dybhavsobservatorium HAUSGARTEN i Framstrædet.

Store mængder mikroplast i dybhavet og nær den marginale iszone

"Vi fandt den højeste koncentration af mikroplastikpartikler i vand på vores nordligste prøveudtagningssted nær havisens kant, " rapporterer AWI-biolog og førsteforfatter Mine Tekman. I området, der teknisk omtales som den marginale iszone, en kubikmeter overfladevand indeholdt mere end 1, 200 mikroplastpartikler, selvom det næppe kom som en overraskelse for forskerne. "Fra tidligere undersøgelser vidste vi, at den arktiske havis kan indeholde så meget som 12, 000 mikroplastpartikler pr. liter smeltevand. Når denne is når slutningen af ​​sin rejse og smelter i det nordlige Fram-stræde, det frigiver højst sandsynligt sin mikroplastik i havet, hvilket ville forklare den høje koncentration i overfladevandet, " tilføjer hun.

I modsætning, forureningsniveauet var 16, 000 gange højere i sedimenter i bunden af ​​Framstrædet. Analysen af ​​sedimentprøver med et Fourier-transform infrarødt spektrometer (FTIR) viste op til 13, 000 mikroplastikpartikler pr. kilogram sediment. "Denne store mængde partikler og de forskellige plasttyper, vi fandt i sedimentet, bekræfter, at mikroplastik konstant ophobes på havbunden i Framstrædet. Med andre ord, dybhavet i denne region er et syn for mikroskopisk små plastikpartikler, " siger AWI dybhavsekspert og medforfatter Dr. Melanie Bergmann.

Tilstrømning af plastaffald fra både nord og syd

Denne opfattelse blev bekræftet af havcirkulationsmodellering, hvor eksperterne simulerede mikroplastpartiklernes vej til Framstrædet. Afhængigt af partikelstørrelsen, type plast, synkehastighed og vanddybde, nogle partikler rejste op til 650 kilometer, før de faldt til ro på havbunden. "Resultaterne af vores model modbeviser forestillingen om, at mikroplastikpartikler hurtigt og næsten lodret kan synke til bunden, " siger Melanie Bergmann. Faktisk, plastikaffaldet fanges af havstrømmene og kan drive over enorme afstande. Især sammenhobningen med organisk materiale som algerester er det, der får partiklerne til at synke fra overfladen gennem vandsøjlen til havbunden.

Med hensyn til Framstrædet, det betyder, at størstedelen af ​​de plastikpartikler, der er oplagret i bunden, sandsynligvis stammer fra fjerntliggende områder; for eksempel, den østgrønlandske strøm transporterer mikroplast fra det arktiske hav til den østgrønlandske skråning. Mens der indsamles prøver i sit bassin, forskerne fandt frem for alt ethylen-vinylacetat, en type plast, der bruges f.eks. til belægninger, lakker, papir, emballage og skosåler. I modsætning, Vestspitsbergenstrømmen fører partikler fra farvande syd for Spitsbergen ind i Framstrædet. Dette fund blev også afspejlet i plastikblandingen fundet i de respektive prøver.

Det skal også nævnes, at mere end halvdelen af ​​alle identificerede plastpartikler var mindre end 25 mikrometer i diameter, omkring halvdelen af ​​tykkelsen af ​​et fint menneskehår. "Denne høje procentdel af virkelig små partikler er selvfølgelig bekymrende, da det øjeblikkeligt rejser spørgsmålet om, hvordan marine organismer reagerer på disse minimale stykker plastikaffald, " siger Melanie Bergmann. For at besvare dette spørgsmål, Britiske kolleger er i øjeblikket ved at undersøge, om krebsdyrene i AWI's arktiske zooplanktonprøver har forbrugt plastik.

For deres vedkommende AWI-eksperterne vil nu undersøge, hvordan mikroplastniveauerne i Framstrædet ændrer sig i løbet af året. Til denne ende, de vil bruge enheder kaldet sedimentfælder, som er fortøjet ved AWIs arktiske dybhavsobservatorium HAUSGARTEN og fanger de forskellige partikler og marine sne, der gradvist stiger ned fra havoverfladen, hele året igennem.

"Det studie, der netop er blevet frigivet, giver et vigtigt øjebliksbillede, hvor analyser med infrarøde mikroskoper gjorde det muligt for os at få et solidt overblik over plastikforurening i Framstrædet, siger Gunnar Gerdts, en AWI-mikrobiolog og leder af mikroplastikanalysegruppen. Eksperterne fastslog, at 39 procent af partiklerne suspenderet i vandet kom fra polyamid, som bruges til at producere f.eks. fibre til tekstiler og fiskenet, mens næsten en fjerdedel af alle partikler i vandsøjlen blev identificeret som syntetisk gummi (ethylen-propylen-dien-gummi), en elastisk type plast, der bruges f.eks. inden for bil- og maskinbygning, som damforing, til tætning af tage og husfronter, og som fyldstof i kunstgræs. I havbundens sedimenter, holdet fandt primært partikler lavet af chloreret polyethylen (CPE), som bruges f.eks. ved fremstilling af kabler, slanger, film og blokeringsfrie bremsesystemer (ABS).