FoodPro Preloader

Fra fisk til mennesker, kan en mikroplastisk invasjon ta en avgift


En Rainbow Runner i Nord-Stillehavet Gyre som hadde tatt 18 stykker plast (2008). Gyres Institute Dette er den andre av en tredelerserie som undersøker vår voksende forståelse av omfanget og virkningen av mikroplastikkforurensning. Mark Browne hadde en mistanke. Han håpet at prøvene av tørket blod tatt fra en blå blåskjell og plassert under et spesielt mikroskop ville fortelle ham om han var riktig. Som et

En Rainbow Runner i Nord-Stillehavet Gyre som hadde tatt 18 stykker plast (2008). Gyres Institute

Dette er den andre av en tredelerserie som undersøker vår voksende forståelse av omfanget og virkningen av mikroplastikkforurensning.

Mark Browne hadde en mistanke. Han håpet at prøvene av tørket blod tatt fra en blå blåskjell og plassert under et spesielt mikroskop ville fortelle ham om han var riktig. Som et uklar, tredimensjonalt bilde av muslingens blodceller dukket opp, der de var, midt i de midterste små flekkene av plast.

Mens bilder av sjøskildpadder som spiser plastposer, har blitt plakatbarnet av miljøskaden som er utført av menneskehetens plastavfall, har forskning som Browne illustrert omfanget av problemet langt større enn det søppelet vi kan se. Små stykker av degradert plast, syntetiske fibre og plastperler, kollektivt kalt mikroplastikk, har dukket opp i hvert hjørne av planeten - fra florida strandsand til arktisk sjøis, fra gårdsfelt til byluft.

Deres størrelse - fra ca. fem millimeter, eller størrelsen på et riskorn, ned til mikroskopisk - betyr at de kan inntas av et bredt spekter av skapninger, fra planktonet som danner grunnlaget for den marine matkjeden til mennesker. Som Brownes 2008-studie var en av de første som demonstrerte, passerer plastpartiklene ikke alltid uskadelig gjennom kroppen. Funnet "var en av de slags bittersøte øyeblikkene", sier økotoksikologen ved University of New South Wales i Sydney. "Du er glad for at noen prediksjon du har gjort, har gått i oppfyllelse - men så blir du ødelagt" på grunn av de potensielt dype økologiske implikasjonene.

En partikkel av plast i blodcellen i en blå blåskjell.

Innsatte mikroplastiske partikler kan fysisk skade organer og utlevere farlige kjemikalier - fra hormonforstyrrende bisfenol A (BPA) til plantevernmidler - som kan kompromittere immunfunksjonen og stimulere vekst og reprodusering. Både mikroplastikk og disse kjemikaliene kan samle opp næringskjeden, som potensielt påvirker hele økosystemene, inkludert helsen til jordene der vi dyrker maten vår. Mikroplastikk i vannet vi drikker og luften vi puster kan også slå mennesker direkte.

Browne er en av dusinvis av forskere som prøver å finne ut nøyaktig hva dette utbredte, motbydelige sortimentet av mikroplastikkforurensning kan gjøre med dyr og økosystemer. Tantaliserende bevis kommer frem, fra nedsatt reproduksjon av fisk til forandrede jordmiljøsamfunn. Som forskere samler mer data, "begynner vi å innse at vi bare er på toppen av isbreen med problemet, " sier Browne.

En trussel mot organer og blodstrøm

Når Browne eksperimenterte med blåmuslinger tilbake i 2008, trodde mange forskere at dyr bare ville skille ut mikroplastikk de spiste, som "unaturlig fiber", som Browne kalte det - men han var ikke så sikker. Han testet ideen ved å plassere blåskjell i vanntanker spikket med fluorescerende merkede mikroplastiske partikler som var mindre enn en rød røde blodcelle, og flyttet dem deretter til rent vann. I seks uker høstet han skalldyr for å se om de hadde fjernet mikroplastikken. "Vi sprang faktisk ut av blåskjell, " sier Browne. Partiklene "var fortsatt i dem på slutten av disse forsøkene."

Bare forekomsten av mikroplastikk i fisk, regnormer og andre arter er foruroligende, men den virkelige skade er gjort hvis mikroplastikkene kjører - spesielt hvis de beveger seg ut av tarmen og inn i blodet og andre organer. Forskere, inkludert Browne, har observert tegn på fysisk skade, som for eksempel betennelse, forårsaket av partikler jabbing og gnidning mot orgelvegger. Forskere har også funnet tegn på at inntatt mikroplastikk kan utlevere farlige kjemikalier, både de som legges til polymerer under produksjon og miljøforurensende stoffer som pesticider som er tiltrukket av overflaten av plast, noe som fører til helsepåvirkninger som leverskader. Marco Vighi, en økotoksikolog ved IMDEA Vanninstitutt i Spania, er en av flere forskere som driver tester for å se hvilke typer forurensninger ulike polymerer plukker opp og om de slippes ut i ferskvann og jordbaserte dyr som spiser dem. Mengden mikroplastikk i innsjøer og jord kan konkurrere med mer enn 15 billioner tonn partikler som antas å være flytende i havets overflate alene.

Det som betyr mest, er om disse fysiske og kjemiske virkninger i siste instans påvirker organismens vekst, reproduksjon eller følsomhet for sykdom. I en overraskende studie publisert i mars gjorde ikke bare fisken utsatt for mikroplastikk mindre, men deres avkom, som ikke var direkte utsatt for plastpartikler, hadde også færre unge, noe som tyder på at virkningene kan ligge i etterfølgende generasjoner. Noen organismer som ferskvannskrepsdyr som kalles amfipoder, har ennå ikke vist noen dårlige effekter, kanskje fordi de kan håndtere naturlig ufordøyelig materiale som biter av stein, sier Martin Wagner, en økotoksikolog ved Norges teknisk-naturvitenskapelige universitet, som studerte dem. Og noen arter har vist toksiske effekter fra mikroplastikksponering fra visse typer plast, men ikke andre, sier Chelsea Rochman, en mikroplastikkforsker ved University of Toronto.

De fleste arbeidet med mikroplastiske påvirkninger har blitt gjort i laboratoriet for korte stints, med bare en enkelt type plast, ofte med større partikler enn noen arter har en tendens til å spise, og i høyere konsentrasjoner enn det som finnes i miljøet. Studiene "vil ikke fortelle oss om langsiktige økologiske konsekvenser som skjer i lave konsentrasjoner, " sier Wagner. Han er en av flere forskere som begynner å bygge bro over det gapet ved å samsvare med dyrene til polymerene og forurensningene de mest sannsynlig støter på og inkorporerer intricacies i den virkelige verden hvor mikroplastikk "ikke vil være den eneste stressoren", sier Wagner. Mikroplastikk kan være et siste strå for arter som er utsatt for press som kjemiske forurensninger, overfiske og klimaendringer. "Det er bare jævla komplisert, " sier Wagner.

Invitere kaos

Mysige, virkelige forhold er målet på den grønne plenen til en botanisk hage i Frankfurt, Tyskland. En rekke små, like dammer strekker seg over gresset, utsatt for elementene. Wagner spikte hver med forskjellige mikroplastiske partikler - noen jomfruelige polymerer, noen forurenset med forurensende stoffer - for å se hvordan ferskvannsinsekter og dyreplankton fare. Selv om Wagner ennå ikke har observert noen åpen virkninger, undersøker han om visse organismer utviser mer subtile tegn på skade, noe som kan ha en krusningsvirkning gjennom et økosystems matnett.

Slike kaskadepåvirkninger kan skje selv når enkelte arter ikke ser ut til å lide. Browne's blåskjell viste ingen kortsiktige negative effekter, men han bekymret for at deres akkumulerte mikroplastikk kunne overføres til dyr som spiser dem. "De kan ikke være så snille mot de andre organismer, " sier han.

Mesocosm-bassenger ved Goethe-universitetet i Frankfurt am Main, Tyskland, hvor Martin Wagner og hans kolleger studerer virkningen av mikroplastikk på forskjellige dyr i semirealistiske forhold.

Som Wagner drar Browne lenger ut i den virkelige verden. Han har flere frysere verdt av fisk og andre organismer plukket fra Sydney Harbour som han vil undersøke for inntatt mikroplastikk. Teamet hans vil knytte dem til ruter som mikroplastikk kan komme inn i havnen og lete etter tegn på økologiske skader som forandringer i befolkningsstørrelse. Tilnærmingen betyr at dyrene kan oppføre seg normalt og blir utsatt for typiske miljøforhold som tidevann og stormer, samt en rekke andre stressorer som for eksempel endring av havtemperaturer og industriforurensende stoffer. "Vi vil ha et kaotisk system fordi hvis noe kan forårsake innflytelse i det kaotiske systemet, over de andre stressene, vet vi at vi virkelig virkelig trenger å være bekymret for det, sier Browne.

Matthias Rillig, en planteøkolog ved Free University of Berlin, har vist hvordan mikroplastikk kan påvirke organismer ved å forandre omgivelsene. I en nylig studie som han medforfattere, var jordbunden med polyestermikrofibre mye fluffier, beholdt mer fuktighet og syntes å påvirke aktiviteten til mikrober som er avgjørende for jordens næringscyklus. Funnet er tidlig, men om en, da bønder rundt om i verden bruker mikrofiberrikt behandlet avløpsslam som gjødsel til jordbruksareal. Rillig er også en av flere forskere som ser etter hvordan mikrofiber i jord kan påvirke vekstveksten.

Full sirkel

Mikroplastikk kan true mennesker mer direkte. En studie publisert i april fant partikler og mikrofibre i pakket salt, øl, flaskevann og vann fra springen, noe som gjør det nesten sikkert at vi bruker mikroplastikk. I flaskeholdige drikker kan mikroplastikk infiltrere under flaskeprosessen; mikrofibre kan falle fra atmosfæren til reservoarene som leverer kranvann. Selv for forskere som er gjennomsyret i feltet, kommer det fortsatt som et sjokk, sier Rochman. "Det viser bare at forvaltningen av avfallet vårt kommer tilbake til oss."

Fordi det er uetisk å forsiktig matre doser av mikroplastiske partikler til mennesker, har enkelte forskere, som Browne, vendt seg til medisinske studier som bruker partikler til å levere nøyaktige mengder medikamenter til bestemte områder av kroppen for å få en bedre følelse av hvor lett mikroplastikk kan bevege seg gjennom mennesker. Hvis partiklene er små nok, kan de migrere gjennom kroppen og potensielt akkumulere på steder som blodbanen. En studie av hamstere injisert med mikroplastikk antyder at slike partikler kan føre til blodpropper.

En nærbilde av en av mesocosm-bassengene, der insekter og andre arter som studeres, bor blant planter og sedimenter, ville de i den virkelige verden få bedre forståelse av hvordan mikroplastikk kan påvirke dem i deres naturlige habitat.

Mennesker kan også inhalere mikrofiber når de faller fra himmelen - overalt fra hjertet av Paris til det fjerne arktiske. Små luftbårne partikler er kjent for å hyle dypt i lungene der de kan forårsake ulike sykdommer, inkludert kreft. Fabrikkarbeidere som håndterer nylon og polyester har vist tegn på lungeirritasjon og redusert kapasitet (men ikke kreft), men de er utsatt for mye høyere nivåer enn den gjennomsnittlige personen. Stephanie Wright, en forskningsassistent ved King's College London, prøver å bedre forstå hvor mye mikrofiber mennesker faktisk er utsatt for, og om luftbårne mikroplastika kan trenge inn i lungene. Hun samarbeider også med universitetets toksikologienhet for å undersøke lungvevsinnsamlingen for tegn på mikrofibre og tilhørende skade.

Noen forskere sier at fokus på mikroplastikk hos mennesker kanskje mangler et større punkt: Folk blir kontinuerlig utsatt for plastmat og drikkebeholdere, noe som kan være en mye større kilde til minst de kjemikaliene som legges til plast som for eksempel endokrine disruptor BPA. Den potensielle eksponeringen for mikroplastikk har imidlertid ikke stoppet Rochman fra å spise sjømat. "I beste grad vet jeg at fordelene oppveier kostnadene, " sier hun. Det kan være at, som med mange forurensende stoffer, er det en terskel over hvilken mikroplastikk blir giftig for mennesker eller andre arter. "Vi trenger bare å prøve å forstå hva denne terskelen er, " noterer hun.

Eksperter sier at den rene ubiquiteten av forurensningen kombinert med den skaden som allerede er observert, er nok for menneskeheten til å begynne å rydde opp sin handling. "Det er alltid spørsmål som skal besvares, " sier Rochman, men vi har nådd det punktet "det er nok informasjon til å handle mot løsninger."

Del 3: Løse mikroplastiske forurensningsmidler Reduksjon, gjenvinning og grunnleggende omtanke

Yukon River Dumping mer kvikksølv takket være klimaendringerUS Energy Department undersøker oppfordringer til kull og atomkraftUS Science Envoy treffer seg for å protestere trusepolitikkerHva hvis det ikke var gravitasjon?Forskere avkaster arktisk oljeutvidelse i brev til amerikanske senatorerStartmeny - Origins of Origins IssueDen skitne siden av rent kullVitenskapspolitiske problemstillinger som er mest aktuelle