Matematisk model forudsiger mikroplastiks bevægelse i havet

En ny model, der sporer den lodrette bevægelse af alge-dækkede mikroplastikpartikler giver håb i kampen mod plastikaffald i vores have.

Forskning ledet af Newcastle Universitys Dr. Hannah Kreczak er den første til at identificere de processer, der understøtter mikroplastiks baner under havoverfladen. Offentliggørelse af deres resultater i tidsskriftet Limnologi og Oceanografi forfatterne analyserede, hvordan bioforurening - ophobning af alger på overfladen af ​​mikroplast, påvirker den lodrette bevægelse af flydende partikler.

Forskerne fandt ud af, at partikelegenskaber er den største faktor til at bestemme perioden og karakteristika for den gentagne lodrette bevægelse under overfladen, mens algepopulationsdynamikken bestemmer den maksimale nåede dybde.

Deres fund viser også, at de mindste partikler er ekstremt følsomme over for algecelleadhæsion og vækst, tyder på, at de altid er nedsænket i dybder omkring bunden af ​​den eufotiske zone, laget tættere på overfladen, der modtager nok lys til at understøtte fotosyntesen, eller kunne blive fanget i store algkolonier.

Generelt, resultaterne tyder på, at en højere koncentration af bioforurenet mikroplast forventes at blive fundet under overfladen, tæt på den eufotiske zonedybde snarere end ved havets overflade.

Mangler mikroplast

Mikroplastik (fragmenter med en diameter mindre end 5 mm) udgør 90% af de plastikrester, der findes ved havoverfladen, og mængden af ​​plastik, der kommer ind i vores hav, er betydeligt større end estimaterne for flydende plastik på havets overflade. Imidlertid, det vides ikke ligefrem, hvad der sker med disse partikler, når de kommer ind i havet, og 99% af mikroplastik i vores hav anses for at være savnet.

Denne nye model har potentiale til at forstå fordelingen af ​​forurenet plast i havet og derfor den økologiske påvirkning, især i områder med høj koncentration.

Dr. Kreczak, EPSRC Doctoral Prize Fellow ved Newcastle University's School of Mathematics, Statistik og fysik, sagde:"Matematisk modellering har været yderst gavnlig til at identificere hot-spots for havplastikforurening på havoverfladen. Jeg håber, at denne forskning kan være et konstruktivt skridt i forståelsen af, hvilken påvirkning plastikforurening har under overfladen og hjælpe i bestræbelserne på at opnå en mere bæredygtigt hav."

Medforfatter Dr. Andrew Baggaley, Foredragsholder i anvendt matematik på matematikskolen, Statistik og fysik, tilføjet:"Dette er et spændende første skridt i vores projekt om at udvikle en omfattende modellering ramme for at forstå transporten af ​​mikroplastikpartikler og deres fordeling i havene."

Fremtidig forskning fra holdet vil fokusere på væskebevægelsen i havets blandede lag, for at give mulighed for en endnu mere fuldstændig vurdering af mikroplastiks vertikale fordelinger i havet.