Mikroplastik kann beeinflussen, wie sich arktisches Meereis bildet und schmilzt

Mikroplastik kann beeinflussen, wie sich arktisches Meereis bildet und schmilzt Treibeisbildung in der Ostsee, wo die Mikroplastikkonzentrationen ähnlich hoch sind wie in der Arktis. Der Einbau von Mikroplastik in Meereis beeinflusst, wie gut das Eis Sonnenenergie absorbiert oder reflektiert. Shutterstock

Plastikverschmutzung in den Ozeanen ist ein wichtiges gesellschaftliches Problem geworden, da Plastik das ist weltweit am häufigsten vorkommende und persistente Schadstoffe in Ozeanen und Stränden. In der allgemeinen Vorstellung wird Plastikmüll oft mit Flaschen in Verbindung gebracht, die im Meer treiben, mit Angelausrüstung, die an Stränden gespült wird, oder mit Plastiktüten, in denen Schildkröten den Fehler machen, Quallen zu essen.

Aber diese größeren Partikel sind nur die Spitze des Eisbergs. Kleinere Partikel sind ebenfalls ein wichtiger Teil des Problems. Kunststoffpartikel, die kleiner als fünf Millimeter sind, werden als Mikroplastik bezeichnet. Sie können durch absichtliches Design (z. B. Reinigungsmittel oder Körperpflegeprodukte), das Aufbrechen größerer Kunststoffteile oder Mikrofasern aus Textilien entstehen.

Die Auswirkungen von Mikroplastik auf die Umwelt und Die menschliche Gesundheit wird noch untersucht.

Mikroplastik kann beeinflussen, wie sich arktisches Meereis bildet und schmilzt Mikroplastik ist ein kleines Stück Plastik, das weniger misst als ein Reiskorn. Sie wirken sich auf die Ökosysteme aus, indem sie die Umgebung verschmutzen und in die Nahrungskette gelangen. Shutterstock

Auswirkungen auf die Arktis

Wenn die Menschen annehmen, dass die arktische Umwelt nicht von dem betroffen ist, was Menschen in die Ozeane werfen, liegen sie falsch. Die unberührten Gewässer des Arktischen Ozeans werden von diesen Partikeln als solche stillschweigend bedroht treiben zusammen mit den Meeresströmungen über weite Strecken.

Es wird erwartet, dass die Mikroplastikkonzentrationen in der Arktis aufgrund des zunehmenden Süßwassereinsatzes und der Intensivierung des Schiffsverkehrs und der Ressourcenentwicklung rasch zunehmen werden. Angenommen außergewöhnliche Anfälligkeit der arktischen MeeresökosystemeEs ist dringend erforderlich, die Verbreitung, die Wege und das Schicksal von Mikroplastik in der Arktis zu untersuchen.

In einem kürzlich veröffentlichten Artikel in Meeresverschmutzung Bulletinhaben wir untersucht, ob und wie Mikroplastik in die Meereisstruktur eingebaut werden kann. Mikroplastik im Meereis könnte die Absorption der einfallenden Sonnenstrahlung beeinflussen. Dies betrifft die Meereisalbedo - wie das Eis die Sonnenenergie reflektiert - die Schlüsseleigenschaften von Meereis in Bezug auf die Regulierung des Wärmeaustauschs zwischen dem Ozean und der Atmosphäre.

Albedo messen

Änderungen in der Meereis-Albedo hätten starke Auswirkungen auf den jährlichen Zyklus von Wachstum und Schmelze des Meereises. Um unsere Hypothese zu testen, haben wir eine Mikrokosmos-Studie am [Meereis-Umweltforschungseinrichtung an der Universität von Manitoba], ein Freibad, in dem wir Meereis anbauen können.

Zwei Sätze von 12-Mikrokosmen mit einer Größe von einem Kubikmeter wurden unter Verwendung von verzinkten Aluminiumrohren als Rahmen und Baumwollbettlaken als Wände hergestellt. Der erste Satz wurde zum Messen der Lichtpegel verwendet, während der zweite Satz zum Sammeln von Meereisproben verwendet wurde. Wir haben Mikroplastikpartikel manuell hinzugefügt, um deren Einlagerung in das Meereis während des Wachstums zu überwachen. Wir verwendeten vier verschiedene Konzentrationen: Kontrolle (keine Partikel hinzugefügt), niedrig, mittel und hoch (ungefähr 120-, 380- und 1,200-Partikel pro Liter).

Mikroplastik kann beeinflussen, wie sich arktisches Meereis bildet und schmilzt Unterschiedliche Mengen an Mikroplastik wurden in kontrollierten Umgebungen untersucht. Autor zur Verfügung gestellt

Wir haben einen Farbstoff namens Nilrot verwendet, um die Mikroplastik zu verfolgen, während das Eis gefroren ist. Unter fluoreszierendem Licht ließ der Farbstoff Mikroplastik glühen, so dass wir sehen konnten, wie Meereis Mikroplastik in seiner Struktur konzentriert und wie diese eingearbeitet wurden Partikel verbleiben in der Eismatrix.

Aufgrund des Auftriebs der Partikel und der raschen Bildung von Eiskristallen fanden wir hohe Partikelkonzentrationen an der Meereisoberfläche, die die Partikel einfingen, wenn das Eis zu einer festen Eisschicht verschmilzt. Obwohl Mikroplastik die Wachstumsraten des Meereises nicht beeinflusste, zeigten sich deutliche Veränderungen der Meereisalbedo als Reaktion auf mittlere und hohe Konzentrationen von Mikrokosmen aus Mikroplastik.

Um die tatsächlichen Auswirkungen unserer Beobachtungen zu bestimmen, haben wir auch Mikroplastikkonzentrationen aus verschiedenen Meereisproben gemessen, die im Bottnischen Meerbusen (Ostsee) gesammelt wurden. Wir beobachteten Mikroplastikkonzentrationen ähnlich wie im Nordpolarmeer (8 bis 41 Partikel pro Liter), jedoch viel niedriger als die Konzentration in unserem Mikrokosmen-Experiment. Bei diesen Konzentrationen erwarten wir keinen Einfluss von Mikroplastik auf die Meereisalbedo.

Für Regionen mit höheren Mikroplastikkonzentrationen oder falls die Mikroplastikkonzentration zunimmt, erwarten wir, dass sich die Meereiseigenschaften ändern können. Diese Veränderungen würden vor allem die Albedo betreffen, aber auch photochemische und photobiologische Prozesse, die im Meereis ablaufen, wie zum Beispiel die Lichtverfügbarkeit für Algen leben am Boden der Eisdecke, mit möglichen Auswirkungen auf die Basis des arktischen Nahrungsnetzes.

Über den Autor

Nicolas-Xavier Geilfus, wissenschaftlicher Mitarbeiter, Universität von Manitoba

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