Kristina Enders and Robin Lenz filtering seawater for micoplastic, Sargasso Cruise 2014. Foto Line Reeh.

Ny metode finder også det mindste plastik i havet

mandag 26 okt 15
|
af Line Reeh

Kontakt

Torkel Gissel Nielsen
Professor
DTU Aqua
35 88 34 94

Plastik i danske fisk:

DTU Aqua undersøgte i 2013 for Naturstyrelsen maveindholdet i 45 unge sild og hvilling fra Storebælt. Forskerne fandt mikroplastik i 31 % af hvillingerne og 27 procent af sildene. Bortset fra en enkelt plaststrimmel på ca. 4-5 mm bestod de fleste forekomster af 1-4 sorte, blå eller røde fibre på ca. 1-4 mm.

Andre forskere har fundet plastik i sandorme, muslinger, torsk og makrel i Nordsøen og Østersøen. Og i en undersøgelse i Skotland af jomfruhummeres maver fandt man plastikstykker i 83 procent af dyrene, hvoraf de fleste bestod af sammenfiltrede plastiktråde. For at få mere viden om udviklingen i havene undersøger DTU Aqua nu også indholdet af plast i trawlet på de faste moniteringstogter i Nordsøen og Østersøen.

Sådan kan man måle mikroplastik i havet:

Fra februar til april 2015 var DTUs havforskningsskib Dana i Sargassohavet syd for Bermuda for at undersøge ålens gydepladser (Dansk Ålekekspedition 2014) med økonomisk støtte fra Dansk Center for Havforskning og Carlsbergfondet. Undervejs indsamlede Robin Lenz og Kristina Enders mikroplastik i vandet undervejs via et filter monteret på skibets stævnrørsindtag. Fokus var på de helt små mikroplastik på 10 µm. Efterfølgende blev det verificeret om det indsamlede rent faktisk var plastik ved hjælp af Raman-spektroskopi udført på DTU Nanotech.

Studier har anslået, at der hvert år ender mellem 4 og 12 millioner ton plastik i havet og at tallet forventes at blive fordoblet over de næste ti år. Men hvad der så sker med det derude, er man kun begyndt at få et begreb om. Ny metode, udviklet af to studerende på DTU Aquas kandidatuddannelse, kan måle det mikroplastik, som andre metoder overser.

Plastik i havet er kommet på samfundets agenda, men metoderne til at overvåge mængden af plastik i havet er stadig i deres vorden. En ny metode, udviklet af DTU Aqua, måler det mikroskopiske plastik, som de gængse metoder ikke fanger. Metoden er beskrevet i en artikel i det videnskabelige tidsskrift Marine Pollution Bulletin.

"Der var ingen steder på den næsten 10.000 km lange rute, hvor vi ikke fandt mikroplastik"
Professor Torkel Gissel Nielsen

Forskere ved DTU har ved hjælp af et filtersystem monteret på stævnrørsindtaget af Havforskningsskibet Dana bestemt mængden af plastik i havet på en rute fra Hirtshals over Atlanten til Sargassohavet og tilbage igen.

”Det er første gang at det næsten usynlige mikroplastik er blevet kvantificeret så omfattende. Og der var ingen steder på den næsten 10.000 km lange rute, hvor vi ikke fandt mikroplastik, ” siger professor Torkel Gissel Nielsen, DTU Aqua, som er medforfatter på to artikler om indsamlingen som netop er publiceret i Marine Pollution Bulletin:

”Der er meget stor opmærksomhed på plastik i havet netop nu, men der er stadig utrolig mange ubekendte. Derfor er der et stort behov for at udvikle nye metoder til at undersøge problemets omfang og forstå, hvad der rent faktisk sker med det plastisk, der ender i havet. For selvom der er plastik over alt, så finder vi ikke plastik i de mængder, som man må forvente ud fra de store mængder der årligt tilføres havet og det store spørgsmål er, hvor det bliver af?,” spørger professoren.

Danas ekspedition gik igennem nogle meget forskellige havområder – fra kystzone over det åbne ocean til de berømte hvirvler (gyres) i Sargassohavet. De højeste koncentrationer af mikroplastik fandt holdet tæt ved kysterne, dvs. i den engelske kanal og ved Azorerne, samt i hvirvlerne i Sargassohavet, fortæller forskningsassistent Kristina Enders, DTU Aqua:

”På trods af at vi sejlede gennem de store områder med strømhvirvler, de såkaldte ’gyres’, hvor der efter sigende skulle findes plastikøer, så vi dem ikke. Til gengæld fandt vi mikroplastik i alle prøver - fra 13 til 501 stykker per kubikmeter vand, dvs op til 1 partikel for hver 2 liter vand.. Og der var flest af de mindste plastikpartikler og fibre.”

Mikroplastik bliver overset
Mens de gænges net til at undersøge mængden af plastik i havet typisk indsamler plastik der er større end 300 µm i overfladen, så har forskerholdet fra DTU udviklet en metode som kan indsamle mikroplastik ned til fem meters dybde mens et skib alligevel sejler. I dette tilfælde plastik ned til 10-100 µm, dvs op til halvanden gange tykkelsen på et menneskehår.

”Der er fundamental forskel på hvordan småt og stort mikroplastik bliver fordelt i havet. Vores beregninger viser, at jo mindre det er, jo mere spredt bliver det – også ned gennem vandet, så de større stykker er i overfladen og de mindre stykker nok længere nede,” forklarer Kristina Enders, DTU Aqua.

Halvdelen af de fundne partikler og fibre af mikroplastik var af typer, der er lettere end vand (polyethylen og polypropylen) og derfor bliver i overfladen i længere tid.

Generelt er der behov for at udvikle de rette metoder, også når det kommer til at vurdere, hvad der reelt er plastik i de indsamlede prøver. Her har gruppen testet den gængse metode med at tælle plastikstykkerne under et mikroskop ved at verificere efterfølgende ved hjælp af Raman-spektroskopi, i samarbejde med DTU Nanotech, om det så rent faktisk også var plastik, man havde fundet.

Forskningsassistent Robin Lenz, DTU Aqua:
” Kun lidt mere end 60% af partiklerne mellem 10 - 100 µm, som vi testede fra vores prøver, viste sig rent faktisk være at være mikroplastik. Vores forsøg viste, at visuel bestemmelse kun fungerer for mikroplastik større end 100 µm. Bliver der mindre er det for svært at se strukturen. Er det et stykke mineral, sand, organisk materiale eller plastik? Når det er småt nok ser alt ens ud.”

Plastikregnskab går ikke op
Alt i alt fandt forskerholdet ikke så store mængder plastik, som de umiddelbart ville have forventet ved deres undersøgelser.

”Der er noget i plastikregnskabet, der ikke går op, hvis det passer det vi har lært i skolen om at plastisk er tyve år om at blive nedbrudt. Meget tyder på, at det afhænger af betingelserne og at der forgår nogle processer i havet, som vi endnu ikke kan forklare, fx at plastikken bliver nedbrudt til mikropartikler, som blandes ned i dybvandet og indgår i forskellige processer.”

Men er plastik i havet overhovedet et problem?

”Problemet er, at vi ved, at der kommer mere, men vi ved ikke, hvad der sker med det. Vi gør noget ved havet – vi finder plastik overalt  - fra vandlopper til fisk - men vi ved ikke, hvad det gør og hvordan det påvirker livet og økosystemerne. Og når det først er i havet som mikroplastik, så er der ikke noget, som vi kan gøre for at fjerne det igen. Så hvis om tyve år viser sig, at det er problem, så hænger vi på det indtil naturen fjerner det,” siger professor Torkel Gissel Nielsen, DTU Aqua.

De videnskabelige artikler:

Kristina Enders, Robin Lenz, Colin A. Stedmon, Torkel G. Nielsen: Abundance, size and polymer composition of marine microplastics >- 10 µm in the Atlantic Ocean and their modelled vertical distribution. Marine Pollution Bulletin doi:10.1016/j.marpolbul.2015.09.027

Robin Lenz, Kristina Enders, Colin A. Stedmon, David M.A. Mackenzie, Torkel G. Nielsen:
A critical assessment of visual identification of marine microplastic using Raman spectroscopy for analysis improvement.
Marine Pollution Bulletin, doi:10.1016/j.marpolbul.2015.09.026