Τα μικροπλαστικά μπορούν να εναποτεθούν και να παραμείνουν στις κοίτες των ποταμών για επτά χρόνια πριν ξεπλυθούν στον ωκεανό, σύμφωνα με μια νέα μελέτη.

Επειδή τα ποτάμια βρίσκονται σε σχεδόν σταθερή κίνηση, οι ερευνητές προηγουμένως υπέθεταν ότι ελαφριά μικροπλαστικά έρεαν γρήγορα μέσα από ποτάμια, σπάνια αλληλεπιδρώντας με ιζήματα της κοίτης του ποταμού.

Τώρα, ερευνητές με επικεφαλής το Πανεπιστήμιο Northwestern και το Πανεπιστήμιο του Μπέρμιγχαμ στην Αγγλία, βρήκαν υπορροϊκή ανταλλαγή – μια διαδικασία κατά την οποία το επιφανειακό νερό αναμιγνύεται με το νερό στην κοίτη του ποταμού – μπορεί να παγιδεύσει ελαφριά μικροπλαστικά που διαφορετικά αναμένεται να επιπλέουν.

Η μελέτη δημοσιεύτηκε σήμερα (12 Ιανουαρίου) στο περιοδικό Προόδους της Επιστήμης. Σηματοδοτεί την πρώτη αξιολόγηση της συσσώρευσης μικροπλαστικών και των χρόνων παραμονής εντός συστήματα γλυκού νερού, από πηγές πλαστικής ρύπανσης σε όλο το υδάτινο ρεύμα. Το νέο μοντέλο περιγράφει δυναμικές διεργασίες που επηρεάζουν τα σωματίδια, συμπεριλαμβανομένης της υπορροϊκής ανταλλαγής, και εστιάζει σε δύσκολα μετρήσιμα αλλά άφθονα μικροπλαστικά σε μέγεθος 100 μικρομέτρων και μικρότερα.

«Τα περισσότερα από αυτά που γνωρίζουμε για τη ρύπανση από πλαστικά προέρχονται από τους ωκεανούς επειδή είναι πολύ ορατή εκεί», δήλωσε ο Aaron Packman του Northwestern, ένας από τους ανώτερους συγγραφείς της μελέτης. “Τώρα, γνωρίζουμε ότι μικρά πλαστικά σωματίδια, θραύσματα και ίνες μπορούν να βρεθούν σχεδόν παντού. Ωστόσο, δεν γνωρίζουμε ακόμα τι συμβαίνει με τα σωματίδια που απορρίπτονται από τις πόλεις και τα λύματα. Το μεγαλύτερο μέρος της δουλειάς μέχρι στιγμής ήταν να τεκμηριώσει πού το πλαστικό μπορούν να βρεθούν σωματίδια και πόση ποσότητα φτάνει στον ωκεανό.

«Η δουλειά μας δείχνει ότι πολλά μικροπλαστικά από αστικά λύματα καταλήγουν να εναποτίθενται κοντά στην πηγή του ποταμού και χρειάζονται πολύ χρόνο για να μεταφερθούν κατάντη στους ωκεανούς».

Ο Packman είναι καθηγητής Πολιτικής και Περιβαλλοντικής Μηχανικής στο Northwestern’s McCormick School of Engineering και διευθυντής του Northwestern Center for Water Research. Είναι επίσης μέλος του προγράμματος για τα πλαστικά, τα οικοσυστήματα και τη δημόσια υγεία στο Ινστιτούτο Αειφορίας και Ενέργειας στο Northwestern. Η Jennifer Drummond, ερευνήτρια στο Πανεπιστήμιο του Birmingham και πρώην Ph.D. φοιτητής στο εργαστήριο του Packman, είναι ο πρώτος συγγραφέας της μελέτης.

Μοντελοποίηση μικροπλαστικής κίνησης

Για τη διεξαγωγή της μελέτης, οι Packman, Drummond και οι ομάδες τους ανέπτυξαν ένα νέο μοντέλο για να προσομοιώσουν τον τρόπο με τον οποίο μεμονωμένα σωματίδια εισέρχονται σε συστήματα γλυκού νερού, καθιζάνουν και στη συνέχεια επανακινητοποιούνται και αναδιανέμονται.

Το μοντέλο είναι το πρώτο που περιλαμβάνει διαδικασίες υπορροϊκής ανταλλαγής, οι οποίες διαδραματίζουν σημαντικό ρόλο στη συγκράτηση των μικροπλαστικών εντός των ποταμών. Αν και είναι ευρέως γνωστό ότι η διαδικασία της υπορροϊκής ανταλλαγής επηρεάζει τον τρόπο με τον οποίο τα φυσικά οργανικά σωματίδια κινούνται και ρέουν μέσω των συστημάτων γλυκού νερού, η διαδικασία σπάνια θεωρείται μικροπλαστική συσσώρευση.

«Η κατακράτηση μικροπλαστικών που παρατηρήσαμε δεν ήταν έκπληξη γιατί ήδη καταλάβαμε ότι αυτό συμβαίνει με φυσικά οργανικά σωματίδια», είπε ο Packman. “Η διαφορά είναι ότι τα φυσικά σωματίδια βιοδιασπώνται, ενώ πολλά πλαστικά απλώς συσσωρεύονται. Επειδή τα πλαστικά δεν αποικοδομούνται, παραμένουν στο περιβάλλον του γλυκού νερού για μεγάλο χρονικό διάστημα – έως ότου ξεπλυθούν από ροή του ποταμού.”

Για να εκτελέσουν το μοντέλο, οι ερευνητές χρησιμοποίησαν παγκόσμια δεδομένα για τις απορρίψεις αστικών λυμάτων και τις συνθήκες ροής του ποταμού.

Παγιδευμένος στα κεφαλάρια

Χρησιμοποιώντας το νέο μοντέλο, οι ερευνητές ανακάλυψαν ότι η μικροπλαστική ρύπανση παραμένει η μεγαλύτερη στην πηγή ενός ποταμού ή ρυακιού (γνωστά ως «κεφαλικά νερά»). Στα κεφαλικά ύδατα, τα μικροπλαστικά σωματίδια κινούνταν με μέσο ρυθμό πέντε ώρες ανά χιλιόμετρο. Αλλά σε συνθήκες χαμηλής ροής, αυτή η κίνηση επιβραδύνθηκε σε ερπυσμό – χρειάστηκαν έως και επτά χρόνια για να μετακινηθεί μόνο ένα χιλιόμετρο. Σε αυτές τις περιοχές, οι οργανισμοί είναι πιο πιθανό να καταπιούν μικροπλαστικά στο νερό, υποβαθμίζοντας ενδεχομένως την υγεία του οικοσυστήματος.

Ο χρόνος παραμονής μειώθηκε καθώς τα μικροπλαστικά απομακρύνθηκαν από τις κεφαλές, πιο κάτω. Και οι χρόνοι παραμονής ήταν μικρότεροι στους μεγάλους κολπίσκους.

Τώρα που αυτές οι πληροφορίες είναι διαθέσιμες, ο Packman ελπίζει ότι οι ερευνητές μπορούν να αξιολογήσουν και να κατανοήσουν καλύτερα τις μακροπρόθεσμες επιπτώσεις μικροπλαστικό ρύπανση στα συστήματα γλυκού νερού.

«Αυτά τα εναποτιθέμενα μικροπλαστικά προκαλούν οικολογική ζημιά και η μεγάλη ποσότητα εναποτιθέμενων σωματιδίων σημαίνει ότι θα χρειαστεί πολύς χρόνος για να ξεπλυθούν όλα από τα οικοσυστήματα του γλυκού νερού μας», είπε. «Αυτές οι πληροφορίες μας οδηγούν να εξετάσουμε εάν χρειαζόμαστε λύσεις για την αφαίρεση αυτών των πλαστικών για την αποκατάσταση των οικοσυστημάτων του γλυκού νερού».