Een onderzoek van de Waseda Universiteit in Japan heeft het wijdverbreide probleem van microplastics in de lucht (AMP’s) benadrukt, waarbij de impact ervan op wolkenvorming en potentiële factoren die de opwarming van de aarde kunnen versnellen, aan het licht komen. Plastic deeltjes kleiner dan 5 mm worden ‘microplastics’ genoemd. Deze kleine plasticdeeltjes worden vaak aangetroffen in industrieel afvalwater of worden gevormd door de afbraak van groter plastic afval.
Uit onderzoek blijkt dat zowel mensen als dieren grote hoeveelheden microplastics binnenkrijgen of inademen. Microplastics zijn aangetroffen in meerdere organen, waaronder de longen, het hart, het bloed, de placenta en de ontlasting. Tientallen miljoenen tonnen van deze plastic fragmenten komen in de oceaan terecht, waar ze in het oceaanwater vrijkomen en in de atmosfeer terechtkomen. Dit betekent dat microplastics mogelijk een belangrijk onderdeel van de wolken zijn geworden en bijna alles wat we eten en drinken besmetten door ‘plastic regen’. Hoewel het meeste onderzoek naar microplastics zich heeft gericht op aquatische ecosystemen, hebben slechts weinigen de impact van microplastics als ‘deeltjes in de lucht’ op wolkenvorming en klimaatverandering onderzocht.
Microplastics in de lucht: impact op gezondheid en klimaat
In een nieuwe studie onder leiding van professor Hiroshi Okochi van de Waseda Universiteit onderzocht een team van Japanse onderzoekers de routes waarlangs microplastics in de lucht door de biosfeer reizen en hun negatieve effecten op de menselijke gezondheid en het klimaat. Hun onderzoek is onlangs gepubliceerd in het tijdschrift Environmental Chemistry Letters, met co-auteurs waaronder Yize Wang van Waseda University en Yasuhiro Niida van PerkinElmer Japan Ltd. Geschreven door Yasuhiro Niida van Ltd. "Microplastics in de vrije troposfeer kunnen worden getransporteerd en mondiale vervuiling veroorzaken. Als het probleem van de 'plastic luchtvervuiling' niet actief wordt aangepakt, kunnen klimaatverandering en ecologische risico's werkelijkheid worden, met in de toekomst onomkeerbare en ernstige milieuschade tot gevolg", legt Okochi uit.
AMP's zijn gedetecteerd in wolkenwatermonsters van bergtoppen in Japan, wat bevestigt dat ze een sleutelrol spelen bij de snelle vorming van wolken, zo blijkt uit de resultaten van een nieuw onderzoek. Afbeelding tegoed: Hiroshi Okochi, Waseda Universiteit
Om de rol van deze kleine plasticdeeltjes in de troposfeer en de atmosferische grenslaag te bestuderen, verzamelde het onderzoeksteam wolkenwater van de top van de berg Fuji, de zuidoostelijke uitlopers van de berg Fuji (Tarobo) en de top van Oyama, met hoogtes variërend van 1.300 tot 3.776 meter boven zeeniveau. Met behulp van geavanceerde beeldvormingstechnieken zoals verzwakte totale reflectiebeeldvorming en micro-Fourier-transformatie-infraroodspectroscopie (μFTIRATR-beeldvorming) bepaalden de onderzoekers de aanwezigheid van microplastics in wolkenwater en onderzochten hun fysische en chemische eigenschappen.
Onder de microplastics die ze ontdekten, vonden de onderzoekers negen verschillende soorten polymeren en één soort rubber. Het is vermeldenswaard dat het grootste deel van het polypropyleen dat in de monsters werd gedetecteerd, was afgebroken en carbonyl- (C=O) en/of hydroxyl- (OH) groepen droeg. De Feret-diameters van deze AMP's variëren van 7,1-94,6 µm, de kleinste in de vrije troposfeer. Bovendien zijn er grote hoeveelheden hydrofiele (waterminnende) polymeren in het wolkenwater aanwezig, wat erop wijst dat deze zijn verwijderd als ‘wolkencondensatiekernen’. Deze bevindingen bevestigen dat AMP’s een sleutelrol spelen bij de snelle vorming van wolken, die uiteindelijk het hele klimaat kunnen beïnvloeden.
De accumulatie van AMP's in de atmosfeer (vooral in de poolgebieden) kan leiden tot grote veranderingen in het ecologische evenwicht van de aarde, wat kan leiden tot ernstig verlies aan biodiversiteit. Okochi concludeerde: "Door de intense ultraviolette straling worden AMP's veel sneller afgebroken in de bovenste lagen van de atmosfeer dan op grondniveau, en bij deze degradatie komen broeikasgassen vrij die bijdragen aan de opwarming van de aarde. Daarom kunnen de resultaten van dit onderzoek worden gebruikt om de impact van AMP's in toekomstige voorspellingen van de opwarming van de aarde in overweging te nemen."