Hoppa till huvudinnehåll


Att kartlägga mikroplastens obevekliga spridning

Havet 2015/2016. Martin Hassellöv & Therese Karlsson, Göteborgs universitet / Anna Kärrman, Örebro universitet. Publicerad: 2016-11-10

Idag riktas allt mer uppmärksamhet mot det som kallas mikroplast, som har visat sig finnas överallt i havet. Vi vet vid det här laget en hel del om dess källor och transportvägar, och även om effekter på det marina livet. Det behövs dock en standardiserad metod för att återkommande följa plastens påverkan i havsmiljön. Klart är att åtgärder mot mikroplast bör sättas in så nära källorna som möjligt, eftersom det är mest kostnadseffektivt och orsakar minst risker för miljön.

I vikar där kustbefolkningen i forna dagar fann användbara eller värdefulla vrakdelar från skeppsbrott eller däckslaster som gått överbord ansamlas idag tonvis av marint skräp. Det är repstumpar, plastflaskor, engångsförpackningar, delar av fiskelådor, frigolit, dunkar med olja och andra kemikalier. En stor del av skräpet är plast och är inte bara förfulande utan påverkar också marint liv negativt, ofta med dödlig utgång. Mikroplast är små partiklar, knappt synliga för blotta ögat, som vi nu vet är väldigt vanliga i miljön. Genom så kallade screeningstudier får vi ökade insikter i mikroskräpets källor och transportvägar.

De största bitarna av det som kallas mikroplast är synliga för ögat. Den övre gränsen brukar sättas vid fem millimeter. Mikroplast är ett samlingsnamn för såväl nedbruten större plast, så kallad sekundär mikroplast, och produkter som i sin direkta tillämpning är mikroskopiska. Exempel på sådan primär mikroplast är plastkulor i olika typer av polerande produkter samt de pellets som används för att tillverka plastprodukter.

Marint skräp både fult och farligt

Marint skräp är ett stort problem både i vattnet och när det flyter upp på land. Ultraviolett ljus från solen gör att plastskräpet med tiden blir skört och fragmenterar. Till slut bryts därför även större plastskräp ner till mikroplast.

Det har skrivits mycket om mikroplast i media under de senaste åren, i takt med att det kommit rapporter om att plastskräp i havet ökar och ansamlas i oceanerna. Rapporter har dessutom visat hur djur lider svåra plågor när de trasslar in sig i plast och drunknar eller stryps. En annan aspekt är att olika djurarter misstar plast för föda och får invärtes skador eller näringsbrist. Både marina däggdjur, fåglar, sköldpaddor och fiskar drabbas hårt av det marina skräpet.

Men mikroplast kommer även in i näringskedjan genom att flera olika organismer, oberoende av var i ekosystemet de lever, får i sig partiklar i såväl mikro- som nanostorlek. Studier understryker nu vikten av mikroplast som bärare av fettlösliga miljögifter, som till exempel PCB:er, vissa PAH:er, dioxiner, pesticider och alkylbensener. Plastpolymerer har i decennier använts som passiva provtagare då de har en högre kapacitet att binda fettlösliga kemikalier jämfört med till exempel sediment. Plastpartikeln anrikar miljögifter som finns i låga koncentrationer i det omgivande vattnet och agerar då som en transportör som håller kvar miljögifterna i näringskedjan. Dessutom förknippas plast med minst 78 procent av de prioriterade föroreningar och 61 procent av de prioriterade ämnen som anges som giftiga av US-EPA och EU. Dessa ämnen är tillsatser som ger plasten olika egenskaper. Att en överföring, desorption, av miljögifter och tillsatser från mikroplast verkligen sker till vattenlevande organismer har påvisats, men behöver utforskas mer.

Fördelningen styrs av strömmar

Till följd av havsströmmar bildas ackumulationszoner som även om de tidigare beskrivits som skräpöar, snarare kan efterliknas vid en utspädd soppa av plastskräp i olika storlek. Utöver fem stora områden som ligger centralt i världens oceanbassänger så ser vi liknande fenomen uppstå i kustnära zoner. I Västerhavet finns en mindre virvel som styrs av de kustnära Jutska och Baltiska strömmarna, skiktning av vattenmassorna, samt den förhärskande sydvästliga vinden. Där hamnar en oproportionerligt stor andel av Nordsjöns skräp. Fördelningen av större skräpföremål kan oftast förklaras av härskande strömmar medan det råder många frågetecken kring fördelningen av mikroskräp. Då vi vet mer om hur de stora globala strömmarna påverkar distributionen än vad vi vet om lokala mer småskaliga spridningsmönster pågår nu ett aktivt arbete med att studera våra regionala hav och insjöar.

FAKTA

Utmaningar med plastövervakning
Två olika provtagningsmetoder för mikroplast; 1) trål som silar ytvattnet under färd med en bestämd maskstorlek samt; 2) stationär provtagning med pump där maskstorleken kan kombineras/varieras liksom provtagningsdjupet. Foto: Anna Kärrman

Utmaningen i mätningar av mikroskräp och mikroplast består dels i att det är två väldigt breda materialklasser. Exempelvis så sjunker vissa sorters plast medan andra flyter, vilket beror på skillnader i densitet. Men när en plastpartikel som normalt sett flyter hamnar i miljön kommer den att påverkas av olika processer och nedbrytning. Detta kan i kombination med påväxt leda till att även plastbitar med lägre densitet sjunker och lägger sig på botten. Innan plasten fullkomligt bryts ner till koldioxid och vatten blir den sprödare vilket leder till ökad påväxt.

På grund av de stora skillnaderna mellan olika typer av mikroskräp gällande densitet, material, nedbrytningsstadie, form och färg kommer de ha olika spridningsvägar i miljön. Detta kräver undersökningar i olika miljöer; som sediment, biologiskt material och vatten, då dessa kommer att påverkas i olika utsträckning av olika sorters plastmaterial.

Att få jämförbara prover

Ett generellt fenomen är att med ökande partikelstorlek minskar partikelantalet och man behöver således provta större vattenvolymer för att få en statistiskt säkerställd analys. Spridningen av partiklarna kan dock vara ojämn och beroende av såväl årstid som väder och vind. Provtagningsprogram behöver därför ta hänsyn till flera bidragande effekter vid analyser av skillnader och spridningsmönster. Olika provtagningsmetoder som till exempel trålar eller in situ-pumpar för vattenprover har olika för- och nackdelar som också behöver analyseras mer i detalj.

Sedimentstudier bygger ofta på olika typer av densitetsseparationer medan studier på biologiskt material kan baseras på allt från visuell sortering av maginnehåll, till kemisk eller enzymatisk nedbrytning. Val av metod kommer att påverka vilken slags partiklar som kan analyseras.

Från optisk bedömning till spektroskopi

Analyser av mikroskräp skiljer sig också åt beroende på vilken storleksfraktion som provtagits. Den större fraktionen, större än 0,3 mm, kan visuellt analyseras under en stereolupp. Ofta kan man från färg, form och andra optiska fenomen bedöma subjektivt om en partikel är syntetisk eller naturlig, men i många fall är det inte möjligt. Med olika spektroskopiska metoder kan man skilja syntetiska partiklar från naturliga och även identifiera vilka polymerer de består av. Både visuella och spektrala metoder är idag till största del manuella och tidskrävande. Den visuella identifieringen är dessutom subjektiv, men arbete pågår för att få mer automatiserade analysrutiner.

Det är utmanande att urskilja effekter orsakade av mikroplaster i en naturlig miljö. Plastskräp av olika polymertyper som vistas i vattenmiljön under varierande tidsperioder kommer att påverkas fysiskt, vilket kan frigöra tillsatskemikalier och binda miljögifter. Miljögifters bindning till plastytan och lösgörning, desorption, i organismer påverkas av flera faktorer, som till exempel polymertyp och vilken sorts miljögifter det gäller. Generellt kan vi därför konstatera att samlingsbegreppet mikroplast är användbart ur kommunikationssynpunkt och för jämförelser mellan olika studier. Men när det kommer till miljöövervakning, metodutveckling och riskanalyser kan det vara bättre att tala om specifika plasttyper.

Återkommande övervakning behövs

Marint skräp från makro- till mikro- och kanske till och med till nanostorlek är ett av de stora reella hoten i ett multistressat marint ekosystem. Detta tas upp i en rad internationella konventioner och initiativ, till exempel i EU:s havsmiljödirektiv, där marint skräp fått en egen deskriptor som innefattar både makro- och mikroskräp. Skräp på stränder, i vattenmassan och på havsbotten ska övervakas, och även påverkan på marina djur i form av insnärjning eller intag av skräp. I den nuvarande återkommande övervakningen kartläggs makroskräp på Sveriges stränder och på havsbottnen. Provtagning av mikroskräp i vattenmassan har genomförts som tillfälliga studier, men det saknas i nuläget återkommande provtagning. För att minska tillförseln av skräp till havet har fokus istället varit att identifiera källor till mikroskräp för att kunna ta fram åtgärder. Då mikroskräp redan förekommer i havsmiljön behövs också bättre kunskap om hur skräpet påverkar olika organismer i den marina näringsväven.

Artikelförfattarna har genom sina forskningsprojekt genomfört mätningar i Östersjön, Västerhavet och i insjöar. Provtagningarna genomförs så heltäckande som möjligt avseende storleken på partiklar för att fånga upp både de som flyter på ytan och de som svävar fritt i vattenmassan. Syftet är att förstå dess källor, miljöeffekter samt att utveckla standardiserade sätt att studera plast i havet.

Identifierar källor och spridningsvägar

Screeningstudier kan hjälpa till att identifiera källor, som exempelvis kan vara engångsprodukter, konstgräs, slitage från bildäck (gummi) och polerande produkter med tillsatt mikroplast. Kroppsvårdsprodukter har på senare tid lyfts fram som exempel. Där kan dock mikroplasten lätt ersättas av nedbrytbara material, och förbud har börjat diskuteras på flera håll. Även fibrer från tvätt av syntetiska material är en källa till mikroplast.

Även om vissa källor redan har identifierats återstår flera kunskapsluckor kring deras relativa bidrag och risker. Detsamma gäller för spridningsvägar. Reningsverk har utpekats som en väg för spridning, men nya undersökningar indikerar att moderna avskiljningssystem utgör en effektiv rening, i alla fall av lite större mikropartiklar, medan mindre partiklar passerar i större utsträckning. Hur hantering och användning av det genererade avloppsslammet bidrar till spridning är dock mer osäkert. En annan viktig spridningsväg är dagvattenavrinning, som för med sig partiklar från gatu- och stadsmiljöer.

Naturvårdsverket har fått i uppdrag av regeringen att identifiera de viktigaste källorna av mikroplast till havet och att föreslå åtgärder och regleringar kopplade till dessa. Mätstudier behövs dock för att bättre kartlägga källor och för att ge mer kunskap om toxiska effekter. Screeningstudier med nuvarande metodik kan hjälpa oss att förstå hur mikroplast sprids i samhället och vidare till havets ekosystem, men även stimulera utveckling inom provtagning och analys. En standardiserad mätmetod behövs för att vi ska kunna jämföra prover från olika områden samt följa utvecklingen över tid.