Mikroplastik-hotspots identificeret i Long Island Sound

Retsmedicinske og miljøeksperter er gået sammen om at udvikle en ny videnskabelig metode til at lokalisere mikroplastikforurening 'hotspots' i åbent vand. En undersøgelse fra Staffordshire University, The Rozalia Project for a Clean Ocean og Central Wyoming College afprøvede teknikken i New Yorks Long Island Sound.

Professor Claire Gwinnett fra Staffordshire University forklarede, "Long Island Sound var et sted af interesse, fordi det har masser af faktorer, der kan forårsage forurening.

"Det er en flodmunding, der har høje bestande af dyreliv, det er en travl transportrute, der frekventeres af fragtskibe og er et populært fiskeområde. Beliggende ved siden af ​​New York City, er det også meget befolket og et vigtigt turistmål."

Undersøgelsen så prøver indsamlet fra dækket af det 60′ oceanografiske sejlforskningsfartøj American Promise. Holdet tog 1 liters 'grab-prøver' af overfladevand hver 3 miles fra East River langs midten af ​​Long Island Sound til The Race, hvor det møder Rhode Island Sound.

Grab-sampling giver mulighed for analyse af specifikke lokationer, hvor forskerne anvender en statistisk tilgang til at identificere hotspots, hvor mikroplastik var mest udbredt.

"Folk bruger ofte udtrykket 'hotspot', men det er ikke videnskabeligt defineret. Tidligere undersøgelser har brugt stort set subjektive metoder uden brug af nogen regler eller tærskler, der adskiller hotspots fra ikke-hotspots," sagde professor Gwinnett.

"Vores undersøgelse foreslog en enkel, men objektiv metode til at bestemme hotspots ved hjælp af standardafvigelsesværdier. Det er første gang, at dette er blevet gjort."

To primære og to sekundære hotspots blev observeret nær hver ende af prøveudtagningsområdet. Der er potentielt en "flaskehals"-effekt i de smallere zoner eller omvendt en fortyndingseffekt i den bredere del af Long Island Sound. Tilsvarende blev hotspots observeret som værende tæt på eller på linje med en flodmunding, specifikt Themsen og Connecticut-floderne.

Overlejring af varmekort over forskellige typer skibsfart og skibstrafik med mikropartikelvarmekortet fra denne undersøgelse viser potentielle ligheder. Især mellem områder med høj fritids- og passagerskibstrafik og højere koncentration af mikroplast.

Professor Gwinnett sagde:"Vi er nødt til at overveje faktorer, der kan påvirke disse resultater, såsom befolkning, geografi og menneskelig brug. De identificerede hotspots blev imidlertid fundet i både tæt befolkede områder og støder op til nogle af de mindst tætbefolkede landområder. omkring Long Island Sound.

"Det første skridt i at bekæmpe denne type forurening er ved at karakterisere mikropartikelprøver, så vi kan begynde at forstå, hvor de kan komme fra."

97 % af prøverne indeholdt menneskeskabte partikler. Mikropartikler blev klassificeret som 76,14 % fibre og 23,86 % fragmenter. 47,76 % af fibrene var syntetiske, og 52,24 % var ikke-syntetiske.

Retsmedicinske tilgange udviklet af Staffordshire University blev brugt til at analysere mikropartiklerne – inklusive type, farve, form, materiale, tilstedeværelse af declustering og bredde – som identificerede 30 unikke kategorier af potentielle forureningskilder.

Rachael Miller, ekspeditionsleder og Rozalia-projektets grundlægger, forklarede:"I modsætning til større fragmenter af plastik, som kan udvise klare træk, der nemt kan identificere dets oprindelige kilder, såsom flaskehættekanter eller et delvist logo, er dette generelt meget vanskeligt for mikropartikler, medmindre en analyse en fremgangsmåde, som fuldt ud karakteriserer partiklen, anvendes."

"At identificere en bestemt type genstand, hvorfra en mikropartikel kom, f.eks. et par jeans, tæpper, dæk eller personligt hygiejneprodukt, øger sandsynligheden for at opdage mekanismen for transport til miljøet. Det øger igen mulighederne for at forhindre en delmængde af mikroplastikforurening."

Forfatterne efterlyser nu referencedatabaser over potentielle forurenende stoffer i vandveje. Ph.D. forsker Amy Osbourne har specialiseret sig i retsmedicinsk fiberanalyse ved Staffordshire University efter at have gået videre fra bachelorgraden i retsmedicinsk efterforskning.

Hun sagde, "Vi kan ikke med sikkerhed identificere kilderne til forurening uden at være i stand til at krydsreferenceprøver mod store, let gennemsøgte kendte herkomstdatabaser. Sådanne databaser bruges allerede i retsmedicin, når vi identificerer beviskilder fundet på gerningssteder."

"For eksempel kan vi begynde med en database over alle de forskellige typer fiskenet eller presenninger, som vi ved er almindeligt anvendte i områder som Long Island Sound."

Professor Gwinnett tilføjede:"Selvom der er behov for mere forskning for at forstå mikroplastikkoncentrationer og implikationer af denne forurening fuldt ud, er selve tilstedeværelsen nok til at engagere sig i løsningsudvikling og løsningsimplementering."

Resultaterne er offentliggjort i tidsskriftet Regional Studies in Marine Science .

Flere oplysninger: Rachael Z. Miller et al., Mikroplastisk og menneskeskabt mikrofiberforurening i overfladevandene i East River og Long Island Sound, USA, Regional Studies in Marine Science (2023). DOI:10.1016/j.rsma.2023.103360

Leveret af Staffordshire University