Dit artikel kwam tot stand in samenwerking met de National Geographic Society.
Voor het eerst is aangetoond dat in een ogenschijnlijk ongerept en afgelegen berggebied minuscule plasticdeeltjes uit de lucht neerdalen. De ontdekking roept nieuwe vragen op over de wereldwijde verbreiding van de plasticvervuiling.
Wetenschappers vingen in de Pyreneeën in het zuiden van Frankrijk een dagelijkse ‘neerslag’ van 365 plasticdeeltjes per vierkante meter op.
“Het was ongelooflijk hoeveel microplastic er uit de lucht neerdaalde,” zei Deonie Allen, onderzoekster aan het EcoLab van de École nationale supérieure agronomique van Toulouse in Frankrijk en hoofdauteur van de nieuwe studie, die afgelopen maandag in het tijdschrift Nature Geoscience verscheen. Binnen een straal van honderd kilometer vonden de experts volgens Allen geen duidelijke bron voor het microplastic
“Microplastic is een nieuwe vorm van vervuiling in de atmosfeer,” zegt Allen.
Microplastic bestaat uit zeer kleine fragmenten van plasticafval. De aanwezigheid ervan in de oceanen en waterwegen op Aarde heeft de afgelopen jaren veel aandacht van de wetenschap en de media getrokken. Maar er zijn nog maar twee eerdere onderzoeken gedaan waarbij werd gezocht naar de aanwezigheid van microplastics in de lucht. Beide onderzoeken werden in steden verricht, maar de resultaten ervan zijn vergelijkbaar met die van het nieuwe onderzoek, zegt Allen. Het lijkt erop dat microplastics in de lucht een alomtegenwoordig verschijnsel is.
“Als je met een UV-lamp naar buiten gaat, de golflengte ervan op 400 nanometer instelt en er dan mee opzij schijnt, dan zie je overal stukjes plastic in de lucht fluoresceren,” zegt zij. “Binnen is het bijna nog erger. Het is allemaal een beetje angstaanjagend.”
Allen en haar collega’s verzamelden de microplastics gedurende een periode van vijf maanden op een meteorologisch station dat 1400 meter boven de zeespiegel ligt. Daarbij maakten ze gebruik van depositievangers voor atmosferische afzettingen, die eruitzien als grote trechters. Ze telden en analyseerden de hoeveelheid plasticdeeltjes, plasticvezels en plasticfolies die zich op de bodem van de collectoren hadden afgezet en die een diameter van minder dan 300 micron hadden. Een gemiddeld mensenhaar heeft een doorsnede van 50 tot 70 micron. Het kleinste deeltje dat nog met het blote oog is te zien is ongeveer 40 micron groot.
Ruim de helft van de plasticdeeltjes die op het station werden gemeten, bestond uit fragmenten met een doorsnede van minder dan 25 micron.
De onderzoekers bestudeerden windpatronen om een bron voor de verzamelde microplastics te vinden, maar ze vonden niets binnen een straal van honderd kilometer van het station, dat midden in een dunbevolkt gebied ligt waar geen industrie, commercie of grootschalige landbouw plaatsvindt. Ook werd een hoeveelheid oranje, kwartsachtig stof opgevangen, zegt medeauteur Steve Allen. Dit waren waarschijnlijk stofdeeltjes uit de Sahara met een doorsnede van tot wel 400 micron. In eerdere studies is aangetoond dat het om deeltjes gaat die over een afstand van duizenden kilometers door de lucht getransporteerd kunnen worden. Maar “van microplastics weet niemand hoever ze op de wind worden meegevoerd,” zegt hij.
Wetenschappers waarschuwen er al enige tijd voor dat we bezig zijn een “planeet van plastic” te creëren. In 2015 werd ongeveer 420 miljoen ton plastic geproduceerd, terwijl dat in 1950 iets meer dan twee miljoen ton was. In deze periode van 65 jaar is ongeveer zes miljard ton plastic op vuilnisbelten of in de natuur terechtgekomen, zo werd geschat in een studie uit 2017. Plasticafval dat zijn levensduur begint als flesjes, verpakkingen en dergelijke verbrokkelt geleidelijk tot minuscule deeltjes microplastic of tot nog kleinere nanopartikels. In één studie werd geschat dat 15 tot 51 biljoen deeltjes microplastic op het wateroppervlak van de wereldzeeën drijven. Eén biljoen is duizend miljard. Een biljoen seconden is bijna 32.000 jaar.
Schade aan de gezondheid?
Via voedsel en lucht worden mensen blootgesteld aan deze microplastics, maar de gevolgen daarvan voor de volksgezondheid zijn tot nu toe onbekend, aldus Stephanie Wright, onderzoekster aan het Centre for Environment and Health van het King’s College London.
“We beseffen nog maar sinds kort dat mensen via de lucht worden blootgesteld aan microplastics,” zegt Wright, die in 2017 een gedetailleerd overzichtsartikel over de effecten van microplastics op de volksgezondheid schreef.
Wat wél bekend is, is dat plasticdeeltjes die kleiner zijn dan 25 micron via de neus of mond het menselijk lichaam kunnen binnendringen en dat deeltjes van minder dan 5 micron zelfs in longweefsel kan belanden. “We weten niet of andere soorten kleine fragmenten ook invloed op de gezondheid hebben,” zegt Wright.
Er bestaat veel zorg over het fijnstof dat bij de verbranding van fossiele brandstoffen in de lucht terechtkomt, waaronder roetdeeltjes. Deze deeltjes worden in verband gebracht met een hele reeks gezondheidsrisico’s, van astma en hartziekten tot een negatieve invloed op het geheugen en het IQ van kinderen. De meeste landen hanteren nu grenswaarden om de hoeveelheid stofdeeltjes van minder dan 10 micron en vooral die van minder dan 2,5 micron terug te dringen – grenswaarden die worden aangeduid als PM10 en PM2.5.
Ook is bekend dat microplastics vaak kleverig zijn, waardoor er zware metalen als kwik en zogenaamde ‘persistente organische vervuilers’ (POP’s in de Engelse afkorting) aan blijven hangen, zoals gebromeerde vlamvertragers (BFR’s) en ‘paks’ (polycyclische aromatische koolwaterstoffen). Van deze bestanddelen is bekend dat ze de gezondheid schaden, aldus Wright.
Experts waarschuwen dat de hoeveelheid microplastic in het milieu waarschijnlijk alleen maar zal toenemen, gezien de totale hoeveelheid plastic die wordt geproduceerd, waaronder veel synthetisch textiel. Plastic wordt inmiddels ook gebruikt op manieren die het publiek op het eerste gezicht niet herkent, zoals in wegen, bouwstenen, beton, verf en talloze andere zaken. Maar “er is veel te veel dat we niet over deze microplastics in het milieu weten,” zegt Wright.
En nanopartikels?
Nog minder is bekend over plastic nanopartikels. ‘Nano’ staat voor ongelooflijk klein:er passen één miljard nanopartikels op één speldenknop.
“Het mag niemand verrassen dat microplastics alomtegenwoordig zijn,” zegt Roman Lehner van de Université de Fribourg in Zwitserland, die onderzoek naar dit probleem doet. Ook plastic nanodeeltjes zijn overal te vinden, maar volgens Lehner bestaat er nog geen technologie om ze te meten.
Nanopartikels kunnen heel andere chemische en fysieke eigenschappen hebben dan grotere deeltjes van precies hetzelfde materiaal. Een van de unieke kenmerken van plastic nanodeeltjes is dat hun oppervlak in verhouding tot hun totale volume een veel groter aantal atomen telt. Daardoor zijn ze chemisch veel reactiever. De potentiële risico’s voor de volksgezondheid en het milieu zijn daarom in het geval van nanodeeltjes anders dan in het geval van microplastics, zegt Lehner, medeauteur van een nieuw overzichtsartikel over de potentiële risico’s van deze deeltjes.
In laboratoriumtests is gebleken dat plastic nanodeeltjes organismen schaden die in het water leven. In andere studies is aangetoond dat nanodeeltjes van schuimplastic die door aquatische organismen werden ingeslikt, door celwanden kunnen dringen. Daarbij lijken ze het gedrag en de hormoonhuishouding van vissen en andere zeedieren te beïnvloeden. Ook is uit laboratoriumtests op monsters van menselijk ingewandweefsel gebleken dat nanodeeltjes door menselijke celwanden kunnen dringen.
Er is nog vrijwel geen onderzoek gedaan naar nanopartikels in de lucht en de gevolgen daarvan voor de volksgezondheid en het milieu, zegt Lehner. “We kennen nog niet alle gevaren. Maar het is aannemelijk dat de invloed op het milieu aanzienlijk is en dus is er veel meer onderzoek nodig.”
Ook al moet er nog nader onderzoek worden gedaan, het zou alvast verstandig zijn om minder plastic te gebruiken, vindt Allen. Wegwerpartikelen van plastic, zoals plastic zakken en rietjes, zouden uitgebannen moeten worden. Door plastic te recyclen wordt de verbrokkeling ervan tot microplastic eigenlijk alleen maar uitgesteld, dus is het veel beter om de consumptie van plastic als geheel terug te dringen, zegt hij.
Volgens Allen veranderen ook plastics die van biomassa worden gemaakt en zelfs biologisch afbreekbare soorten plastic na verloop van tijd in microplastic dat we niet kunnen zien.
Plastic en het klimaat
Een andere reden om het gebruik van plastic terug te dringen, is de klimaatverandering, zo blijkt uit een nieuw onderzoek. Bijna al het plastic wordt gemaakt van fossiele brandstoffen, en deze industrie was in 2015 verantwoordelijk voor de uitstoot van 1,7 miljard metrische ton aan CO2, aldus de nieuwe studie, die werd gepubliceerd in het vakblad Nature Climate Change. Aangezien de hoeveelheid plastic die wordt geproduceerd ongeveer elke tien jaar verdubbelt, zou de totale uitstoot aan CO2 tegen het jaar 2050 een niveau van 6,5 miljard ton kunnen bereiken, zo’n vijftien procent van de wereldwijde uitstoot.
Als de plasticindustrie een apart land zou zijn, dan zou dat land de op drie na grootste CO2-vervuilerter wereld zijn, na China, de VS en India. Maar in de studie wordt erop gewezen dat die uitstoot door de voortvarende inzet van hernieuwbare energie, recycling en het gebruik van biomassa voor veevoer in 2050 op hetzelfde niveau zou kunnen liggen als in 2015. Desalniettemin zou er tegen die tijd wel viermaal zoveel plastic worden geproduceerd.
Lees verder op natgeo.nl/stopmetplastic
De National Geographic Society en Sky Ocean Ventures zijn begonnen met de Ocean Plastic Innovation Challenge, waarbij probleemoplossers wordt gevraagd om innovatieve oplossingen te bedenken voor het wereldwijde probleem van de plasticvervuiling. Heb jij een goed idee? Stuur je oplossing dan vóór 11 juni in, op oceanplastic-challenge.org.
