Mikro ve nanoplastikler Arktik buzda nasıl ortaya çıkıyor?

Çevre bilimci Alice Pradel, Kuzey Kutbu denizlerindeki MNP birikimini incelemek için ETH laboratuvarlarında buz çekirdekleri yetiştiriyor

Arktik buzdaki MNP: laboratuvar araştırması
Alice Pradel, buzdaki mikro ve nanoplastiklerin taşınmasını incelemek için deniz suyuyla dolu sütunlarda buz çekirdekleri oluşturduğu soğuk odada (Fotoğraf: Michel Büchel/ETH Zürih)

Çevre bilimci Alice Pradel Zürih Politeknik Üniversitesi Çevre Bilimleri Bölümü laboratuvarlarında buzun taşınması ve birikmesini incelemek için buz çekirdekleri yetiştiriyor mikro ve nanoplastikler (MNP olarak kısaltılır) Arktik kıtanın buzunda.

Plastik polimerler gibi ebedi kirleticiler yalnızca gezegenin en uzak ve kirlenmemiş noktalarına ulaşmakla kalmıyor, aynı zamanda özellikle düşmanca ve yok edilmesi zor bir kirlilik biçimini de oluşturuyor: Dünyadaki en çok sayıda parçacık. deniz buzuAslında bunlar tam olarak en küçük boyutlara sahip olanlardır (bunların tanımlanması genellikle kelimenin tam anlamıyla imkansızdır).

Alice Pradel'in araştırmasının amacı, buzdaki plastik malzeme akışıancak aynı zamanda araştırmayı daha sürdürülebilir bir şekilde yürütmek amacıyla Kuzey Kutbu'na fiziksel olarak seyahat etmek zorunda kalmadan Arktik buzunu incelemek için bilim camiasına güvenilir bir yöntem sağlamayı da amaçlıyor.

Nanoplastikler göründükleri gibi olmadığında…
Plastik ve kimya: “tehlikeli” bir ilişkinin tüm ana hatları

Kuzey Kutbu'ndaki mikroplastikler: İsviçre araştırması
Arktik Okyanusu'nun üzerindeki deniz buzu çok geniş bir alan değil: 12 Temmuz 2011 tarihli bu fotoğrafın gösterdiği gibi, sıcak mevsimlerde kıyıdaki sulak alana benzeyebilir (Fotoğraf: NASA Goddard Uzay Uçuş Merkezi)

Mikroküreler ve nanoplastikler: kozmetiklerden Büyük Pasifik Çöp Alanına kadar

Alice Pradel'in temasına olan ilgisi mikro ve nanoplastikler çok genç bir bilim adamı iken doğdu. 2012 yılıydı ve kampanya "Microbead yendi”Plastik Çorba Vakfı tarafından kullanımı konusunda bilgilendirmeyi amaçlayan kozmetik ürünlerdeki mikroplastikler Üreticiler tarafından kullanımını azaltmak.

Plastik Çorba Vakfı'nın raporunda da belirtildiği gibi, Avrupa'nın en popüler markalarına ait 8 bine yakın farklı vücut bakım ürünü üzerinde yapılan araştırma, acımasız bir sonuç verdi: "9 kozmetik üründen 10'u mikroplastik içeriyor kirleticiler anlayışının sonucu olarak, buzdolabında iki üç günden fazla durmayan küçük şişeler elinizin altında bulunur.

Ve bu sadece bununla ilgili değil mikroküreler peeling kremleri için kullanılır: mikro ve nanoplastikler kozmetik preparatlara ajan olarak eklenir emülgatörler ve ayrıca sadece ucuz bir "dolgu" olarak.

Genç bilim insanı için kozmetikte mikrokürelere karşı yürütülen kampanya büyük bir olaydı. alarm zili"Bunların hepsine girdiğimizi görünce şok oldum çevredeki kimyasallar onlara ne olduğunu öğrenme zahmetine girmeden", Unutma.

Aynı dönemde ilk görüntüler Büyük Pasifik ÇöpBu bir dereceye kadar Pradel'in şüphelerine bir cevap sağladı.

Ve o zamandan bu yana kesinlikle plastik üretmeyi ya da plastikten mümkün olan en kötü şekilde kurtulmayı bırakmadık; tam tersine: küresel plastik üretimi 2020'de bu seviyedeydi 400 milyon tonve üretilenlerin yalnızca yüzde 9'u geri dönüştürüldü. Geri kalanı yakıldı veya çöp sahasına veya çevreye atıldı.

Okyanus Yarışı, bir yelkenli tekneyle Antarktika'ya yolculuk
Grönland nehirlerindeki ağır metaller: yeni çalışma

Kuzey Kutbu'ndaki nanoplastikler doğrudan laboratuvarda
Arktik Okyanusu'nda buz tabakaları parçalanıyor: Deniz suyu ile buz arasındaki akış sabittir ve MNP'ler bu şekilde içeri girer (Fotoğraf: Monja Šebela/Copernicus Sentinel/Wikipedia)

Mikroplastikler Kuzey Kutbu buzuna nasıl giriyor ve onu kirletiyor?

Fransa'nın kuzeybatısındaki Rennes Üniversitesi'ndeki yüksek lisans eğitimi sırasında Alice Pradel, pestisitler gibi farklı kimyasalların toprakta ve diğer maddelerde nasıl biriktiğine odaklandı. gözenekli malzemeler.

Bunlar ders oldu Julien GigaultFransız araştırma merkezi CNRS'den kimyager, genç araştırmacıya sürecin sürecini anlatacak plastiğin minyatürleştirilmesi biyotik ve abiyotik süreçlerle: la gittikçe daha küçük parçacıklara bölünür, başlangıç ​​malzemelerinin devreye girmesini sağlar yeni özelliklerve ayrım gözetmeksizin tüm ekolojik sistemlere nüfuz edebilir hale gelirler.

Pradel, Gigault'un danışmanlığında doktora tezini tam olarak şu temaya adamaya karar verdi:gözenekli malzemelerde mikro ve nanoplastiklerin birikmesi. Yıl 2018'di ve çok miktarda mikroplastiklerin biriktiğini tespit eden şok edici bir çalışma yeni ortaya çıkmıştı. Arktik kıtanın deniz buzu.

Daha yakından incelendiğinde buz, tüm niyet ve amaçlar açısından boşluklar ve mikroskobik özelliklerle tamamlanmış gözenekli bir maddedir. tuzlu su akıyor Kristaller arasında hareket eden plastikler: Deniz suyu ile buz arasındaki değişim sabittir ve mikro ve nanoplastiklerin (MNP'ler) tehlikeleri de burada devreye girer.

"Mikro ve nanopartiküller buz kristalleri arasına sıkışabilir”diye açıklıyor Pradel,“bu çok problemlidir, çünkü bunlar tam da mikroalglerin (toksik plastik katkı maddelerini emip Kuzey Kutbu'ndaki besin zincirine besleyebilen) en iyi şekilde geliştiği noktalardır. anlayışının sonucu olarak, buzdolabında iki üç günden fazla durmayan küçük şişeler elinizin altında bulunur.

Yapay Zeka ve iklim krizi: fırsat mı yoksa tehdit mi?
Mikroplastik kirlilik: Çözüm bitkilerden geliyor

Kuzey Kutbu denizindeki mikroplastikler: araştırma
Alice Pradel ellerinde farklı türde mikroplastikleri gösteriyor (Fotoğraf: Michel Büchel/ETH Zürih)

Sürdürülebilir bilim: neden laboratuvarda deniz buzu yetiştiriliyor?

Mikro ve nanoplastikler deniz buzunda en yaygın olanı. Sorun şu ki bilim insanları parçacıkları ölçemiyor 10 mikrometreden küçük"Bu şunu önerir göremiyoruz ve ölçemiyoruz deniz buzunda bulunan plastiğin büyük kısmı"diyor Alice.

Soruyu daha yakından araştırmak için Pradel bu nedenle bir yöntem geliştirdi: laboratuvarda deniz buzu yetiştirmek. İlk adım, deniz suyunun bir cam sütunda 1°C'den (alt uç) -5°C'ye (üst uç) soğutulmasını içerir. Böylece 19 saat sonra yüzeyde yaklaşık 10 santimetre kalınlığında bir buz çekirdeği oluşuyor.

MNP parçacıklarıyla eklenen bu deniz buzu çekirdekleri, kirleticilerin sudan buza giden yolunu takip edin ve Kuzey Kutbu'na seyahat etmek zorunda kalmadan birikim mekanizmalarını incelemek: "Amacımız çevre araştırmalarını iklim dostu bir şekilde yürütmek"diye açıklıyor Pradel.

Bugün bilim adamı araştırmasını profesörün grubunda yürütüyor Denise MitranoAntropojenik parçacıkları, bunların toksisitesini ve çevre üzerindeki etkilerini inceleyen bir kuruluş.

Çalışmaları yeni araştırma senaryolarının önünü açabilir: "Il küresel ısınma Arktik deniz buzunu çok daha dinamik hale getiriyor"açıklıyor"buzun kendisi inceliyor, erime süreçleri hızlanıyor ve buz içindeki tuzların ve parçacıkların yeniden dağılımının hızı artıyor anlayışının sonucu olarak, buzdolabında iki üç günden fazla durmayan küçük şişeler elinizin altında bulunur.

Bu süreçlerin laboratuvarda simüle edilme olasılığı kendini ortaya çıkarabilir gerçek bir atılım İklim çalışmaları için.

İklim değişikliği: İsviçre, Şili, Kenya ve Tunus ile ittifak kurdu
Plastik ve okyanuslar, yani güneş ışığı onu… "görünmez" yapar

Deniz buzunda MNP: Alice Pradel'in araştırması
Alice Pradel, mikro ve nanoplastiklerin buzda nerede biriktiğini incelemek için laboratuvarda oluşturulan buz çekirdeklerini kullanıyor. (Fotoğraf: Michel Büchel/ETH Zürih)