AP 4:

Nedbrydning

Dette arbejdspakke har til formål at undersøge vedholdenheden af samtidens og fremtidens plastikaffald og at identificere de miljømæssige tilstande, der er mest tilbøjelige til at blive ramt og øge nedbrydningen til efterfølgende mikroplastikker. Dette område vil også klarlægge den proces, der har størst betydning for spredning og aflejring af plastikaffald og fragmenter.

Leder: NatMus

OMFANGET AF ARBEJDSPAKKE 4

AP 4 har til formål at besvare spørgsmålene: Hvor mange år tager det for det efterfølgende mikroplastik at tage form fra plastikaffald? Hvilke indre og ydre faktorer har størst indflydelse i processen? Og har alle plastiktyper – både petroleums-baseret og nyere typer – potentialet til at blive til mikroplastikker? Dette pakke fastslår og sammenligner mønstrene i distributionen i plastikforurening ved havoverfladen og de andre lag, baseret på størrelserne hos fragmenterne og kemiske sammensætninger med henblik på at slå fast, om indre eller ydre faktorer har den største indflydelse på spredning og aflejring.

SYNERGI MED ANDRE AP’er

Årsagerne og omfanget af fragmenter af plastikaffald fra makro- til mikro-dimensioner og dets efterfølgende mobilitet er fundamentale for AP 3 og AP 5, hvor dets tilstedeværelse, spredning og påvirkning bliver undersøgt. Kendskabet til livsforløbet for nutidens petroleum-baseret og fremtidens bioplastik og bio-nedbrydelige plastikaffald og det plastik, der har størst sandsynlighed for at udskille fragmenter i diverse miljømæssige områder, er essentielt for at kunne udvikle strategier til at minimere dets påvirkning på havmiljøet. De analytiske teknikker, der bliver udviklet i AP 2, vil blive implementeret i AP 4, og fundene i studierne i plastik vil blive delt med AP’erne som referencepunkter i prøver.

4.1

4.2

Hvordan nedbrydes plastik i havmiljøet?

Første skridt til at undersøge dette spørgsmål vil blive at udvikle et indeks over plastik-nedbrydelighed, hvori omfanget af størrelsen og standarden af nedbrydeligheden kan blive slået fast. Dette indeks vil blive udarbejdet på baggrund af de mest betydningsfulde indikationer på fysisk nedbrud (blandt andet fragmenternes størrelse, styrken i materialet, overflade-skader og farve), kemisk nedbrud (sammensætningen af polymer, adsorption af organisk forurening) og biologisk adfærd (biofusion), der bliver sporet på plastik, som har været udsat for havmiljø af forskere fra Nationalmuseet i Danmark og partnere i Marine Plastic.

Dette indeks vil kombinere de spektroskopiske og kromatografiske teknikker, der bliver udviklet i AP 1 med kvantificering i FTIR, der vil følge mængden af kemisk nedbrydelighed, udviklingen af gas-analyser til at undersøge tilstedeværelsen af organisk forurening og røntgen-fluorescens til at fastslå tilstedeværelsen af uorganisk polymiske tilføjelser og metal-fusionering grundet udsættelse for havmiljøet.

Dette indeks vil videre blive implementeret i de prøver, der bliver samlet ind i AP 3 i samarbejde med J. Strand (AU)

Hvilke processer er de vigtigste for spredning og aflejring af plastik-fragmenter i havmiljøet?

Dette forskningsspørgsmål vil bygge på AP 4.1 ved at undersøge de faktorer, som styrer plastikaffaldets adfærd på makro- og mikro-niveau, når der først er sket en nedbrydning. Mikroplastik kan betragtes som ubetydelige partikler, og deres adfærd kan tilskrives udelukkende til deres størrelse og form. Men de kan også blive betragtet som reaktive kemiske sammensætninger, som interagerer med sine omgivelser ved at forme svage tiltrækninger og stærke kemiske forbindelser. Disse to tilgange antyder, at omformningen af plastik enten bliver styret af indre faktorer, såsom deres kemiske og fysiske sammensætninger, eller ydre faktorer, som inkluderer vind, havstrømme, saltholdigheden og biologiske faktorer/biofilm.

Således vil nye og nedbrudte prøver af petroleum-baseret, genbrugt, bio- og bio-nedbrydelige plastikmaterialer, der er indsamlet eller skabt af forvitring i AP 4.1, blive indført i forvitrings-kamre eller mesokosmosundersøgelser, som er designet og udviklet til dette projekt, hvori vand- og luft-bevægelser, temperaturer, saltindhold og biologiske faktorer kan indstilles.