Hvernig ör- og nanóplast endar á norðurskautsísnum

Umhverfisvísindamaðurinn Alice Pradel ræktar ískjarna í ETH rannsóknarstofum til að rannsaka uppsöfnun MNPs í norðurpólshafinu

MNP í norðurskautsís: rannsóknarstofurannsóknir
Alice Pradel í kalda hólfinu þar sem hún býr til ískjarna í súlum fylltum sjó til að rannsaka flutning á ör- og nanóplasti í ís (Mynd: Michel Büchel/ETH Zurich)

Umhverfisfræðingurinn Alice Pradel ræktar ískjarna á rannsóknarstofum umhverfisvísindadeildar Polytechnic háskólans í Zürich til að rannsaka flutning og uppsöfnun ör- og nanóplast (skammstafað sem MNP) í ís á meginlandi norðurslóða.

Eilífar mengunarefni eins og plastfjölliður hafa ekki aðeins náð til afskekktustu og ómenguðustu punkta plánetunnar, heldur eru þær sérlega fjandsamleg og erfið mengun til að uppræta: fjölmennustu agnirnar í hafís, í raun eru þær einmitt þær sem hafa minnstu stærðina (sem oft er bókstaflega ómögulegt að greina).

Markmið rannsókna Alice Pradel stoppar ekki við að skilja flæði plastefnis í ísnum, en hún hyggst einnig veita vísindasamfélaginu áreiðanlega aðferð til að rannsaka norðurheimskautsís án þess að þurfa að fara líkamlega á norðurpólinn, til að framkvæma rannsóknir á sjálfbærari hátt.

Þegar nanóplast er ekki það sem það virðist...
Plast og efnafræði: allar útlínur… „hættulegra“ sambands

Örplast á norðurslóðum: Svissneska rannsóknin
Hafísinn sem liggur yfir Norður-Íshafinu er ekki þétt víðátta: á heitum árstíðum getur hann líkst strandvotlendi eins og þessi mynd frá 12. júlí 2011 sýnir (Mynd: Goddard Space Flight Center NASA)

Örkúlur og nanóplast: allt frá snyrtivörum til Great Pacific Garbage Patch

Áhugi Alice Pradel á þema ör- og nanóplast fæddist þegar hún var mjög ung vísindamaður. Það var 2012, og herferðin "Sláðu Microbead” á vegum Plastsúpustofnunarinnar, sem hefur það að markmiði að upplýsa notkun á örplast í snyrtivörum draga úr notkun þess hjá framleiðendum.

Eins og fram kemur í skýrslu Plastic Soup Foundation skilaði rannsóknin á næstum 8 þúsund mismunandi líkamsvörur frá vinsælustu evrópskum vörumerkjum miskunnarlausri niðurstöðu: "9 af hverjum 10 snyrtivörum innihalda örplast mengunarefni".

Og það snýst ekki bara um örkúlur notað fyrir skrúfandi krem: ör- og nanóplasti er bætt við snyrtivörur sem efni ýruefni og líka einfaldlega sem ódýr "filler".

Fyrir unga vísindamanninn var herferðin gegn örkúlum í snyrtivörum a viðvörunarbjalla: "Ég var hneykslaður að við fórum inn í þetta allt efna í umhverfinu án þess að nenna að komast að því hvað varð um þá“, mundu.

Á sama tímabili voru fyrstu myndirnar af Great Pacific Garbage Patch, sem að einhverju leyti veitti svar við efasemdum Pradels.

Og síðan þá höfum við svo sannarlega ekki hætt að framleiða plast eða losa okkur við það á versta máta, þvert á móti: alþjóðleg plastframleiðsla árið 2020 stóð það í 400 milljónir tonna, og aðeins 9 prósent af því sem framleitt var var endurunnið. Fyrir rest var það brennt eða hent á urðunarstað eða umhverfið.

The Ocean Race, leiðangur til Suðurskautslandsins á… seglbát
Þungmálmar í Grænlandsám: nýja rannsóknin

Nanóplast á norðurslóðum beint á rannsóknarstofu
Ísplötur að molna í Norður-Íshafi: flæði milli sjávar og íss er stöðugt og þannig læðast MNP inn (Mynd: Monja Šebela/Copernicus Sentinel/Wikipedia)

Hvernig örplast berst inn í norðurheimskautsísinn og mengar hann

Í meistaranámi sínu við háskólann í Rennes í norðvesturhluta Frakklands lagði Alice Pradel áherslu á hvernig mismunandi efni, svo sem skordýraeitur, safnast fyrir í jarðvegi og öðrum efnum. gljúp efni.

Þeir voru lærdómur af Julien Gigault, efnafræðingur frá frönsku rannsóknarmiðstöðinni CNRS, til að afhjúpa ferlið við unga rannsakandann smæðun plasts með líffræðilegum og ólífrænum ferlum: la brotnar niður í smærri og smærri agnir, lætur frumefnin taka á sig nýjar eignir, og verða fær um að gegnsýra öll vistfræðileg kerfi, án aðgreiningar.

Pradel ákvað að tileinka doktorsritgerð sína, með Gigault sem leiðbeinanda, einmitt þemaðuppsöfnun ör- og nanóplasts í gljúpum efnum. Það var árið 2018 og átakanleg rannsókn var nýkomin út, sem hafði greint mikið magn af örplasti sem safnaðist í hafís á meginlandi norðurskautsins.

Ís, við nánari athugun, er í öllum tilgangi gljúpt efni, fullkomið með holrúmum og smásæjum einkennum salt vatn rennur sem færast á milli kristallanna: skiptin milli sjós og íss eru stöðug, og það er þar sem hætturnar af ör- og nanóplasti (MNP) læðast að.

"Ör- og nanóagnir geta festst á milli ískristalla", útskýrir Pradel, "þetta er mjög vandræðalegt því það eru einmitt þeir staðir þar sem örþörungar (sem geta tekið í sig eitruð plastaukefni og fóðrað þau inn í fæðukeðju norðurskautsins) þrífast best".

Gervigreind og loftslagskreppan: tækifæri eða ógn?
Örplastmengun: lausnin kemur frá plöntum

Örplast í norðurpólssjó: rannsóknir
Alice Pradel sýnir mismunandi gerðir af örplasti í höndum sínum (Mynd: Michel Büchel/ETH Zurich)

Sjálfbær vísindi: hvers vegna rækta hafís á rannsóknarstofunni

Ör- og nanóplast eru algengastur í hafís. Vandamálið er að vísindamenn geta ekki mælt agnir minni en 10 míkrómetrar: "Þetta bendir til þess við getum hvorki séð né mælt einmitt mest af plastinu sem er í hafísnum“, segir Alice.

Til að rannsaka spurninguna nánar þróaði Pradel því aðferð til að rækta hafís á rannsóknarstofunni. Fyrsta skrefið felur í sér að kæla sjóinn í glersúlu – frá 1°C (neðri enda) til -5°C (efri enda). Með því, eftir 19 klukkustundir, myndast um 10 sentímetra þykkur ískjarni á yfirborðinu.

Þessir hafískjarnar, bætt við MNP ögnum, gera ráð fyrir fylgja leið mengandi efna frá vatni til íss og að rannsaka uppsöfnunarferli þeirra án þess að þurfa að ferðast til norðurslóða: "Markmið okkar er að stunda umhverfisrannsóknir á loftslagsvænan hátt“, útskýrir Pradel.

Í dag stundar vísindamaðurinn rannsóknir sínar í hópi prófessorsins Denise Mitrano, sem rannsakar agnir af mannavöldum, eituráhrif þeirra og áhrif þeirra á umhverfið.

Rannsóknir hans gætu opnað nýjar rannsóknarsviðsmyndir: "Il hnatthlýnun það er að gera norðurskautshafísinn mun kraftmeiri", útskýrir,"ísinn sjálfur er að þynnast, bráðnunarferlar verða hraðari og endurdreifing salta og agna innan íssins eykst hraðar.".

Möguleikinn á að líkja eftir þessum ferlum á rannsóknarstofunni getur leitt í ljós algjör tímamót til loftslagsrannsókna.

Loftslagsbreytingar: Sviss er bandamaður Chile, Kenýa og Túnis
Plast og höf, svo sólarljós gerir það… „ósýnilegt“

MNP í hafís: Rannsóknir Alice Pradel
Alice Pradel notar ískjarna sem eru búnir til á rannsóknarstofunni til að rannsaka hvar ör- og nanóplast safnast fyrir í ís. (Mynd: Michel Büchel/ETH Zurich)