NATUURLEXICON

Microplastics

Microplastics is een verzamelnaam voor een heterogene groep polymeren die verschillen qua chemische en fysische eigenschappen zoals vorm, kleur, grootte en chemische samenstelling. Het zijn stukjes plastic  met een diameter kleiner dan 5 mm.

De microplastics worden ingedeeld in 2 categorieën.

Primaire microplastics worden geproduceerd voor een specifiek doel. Zo vormen sferische microbeads en poeders de grondstof van plasticproducten. De microbeads komen rechtstreeks, via rioolwater of rivieren in zee terecht. Ook bepaalde cosmetica, onder meer scrubs, bevatten primaire microplastics. Deze komen via rioolwater en rivieren terecht in de oceaan. Bij de zogenaamde straalreiniging, waarbij een waterstraal met microplastics onder hoge druk op een oppervlak wordt gespoten om dit te reinigen, komen verschillende van die primaire microplastics in het milieu terecht.

Secundaire microplastics ontstaan door de fragmentatie van macroplastics. Grotere stukken plastic worden macroplastics genoemd. Ook deze macroplastics op zich vormen een belangrijk probleem voor zeevogels en zeedieren in de oceanen. Zeehonden raken verstrengeld in de plastic en zeevogels worden vergiftigd door het opeten van plastic. Macroplastics zijn bijvoorbeeld vislijnen, vishaken, zakken of flessen.

Wanneer macroplastics in het (mariene) milieu terechtkomen, degraderen ze tot microplastics. Onder invloed van UV-B-straling worden ze immers week en bros waarna ze door bijvoorbeeld de golven of de wind verder fragmenteren. Secundaire microplastics ontstaan ook bij de slijtage van bijvoorbeeld kledij, verf en voertuigbanden.

Microplastics zijn zeer persistent en blijven gedurende minstens enkele decennia - mogelijk zelfs millennia -aanwezig in het milieu. De hoeveelheid blijft alleen maar stijgen.

Waterzuiveringsinstallaties in Vlaanderen zijn er technisch niet op voorzien om deze zeer kleine plastic-deeltjes uit het afvalwater te halen zodat deze microplastics via rivieren uiteindelijk in de Noordzee belanden.

Deze microplastics komen wijdverspreid in het milieu voor: in de waterkolom, op de zeebodem, op stranden en in sedimenten. Microplastics bestaande uit polyethyleen en polypropyleen hebben een lagere dichtheid dan zeewater en worden door wind en stromingen drijvend over de oceanen verspreid.

Wanneer micro-organismen zich in het zeewater hechten aan de microplastics (biofouling), zakken ze onder invloed van de zwaartekracht naar de oceaanbodem. Als de micro-organismen via consumptie en latere excretie verdwijnen, dan stijgen de plastics opnieuw naar de oppervlakte (defouling). Microplastics die op zich een grotere dichtheid hebben dan het zeewater, zakken uit zichzelf naar de zeebodem.     

Ook zeevogels zorgen, via ingestie, vertering en uitscheiding, voor de verspreiding van deze micro-plastics (biotransport). Ook macroplastics worden via ingestie door zeevogels gefragmenteerd tot microplastics, die door hun gefragmenteerde vorm ook beschikbaar worden voor lagere trofische niveaus zoals bijvoorbeeld plankton.

Microplastics worden ofwel actief ofwel eerder per ongeluk opgenomen door levende organismen via of in de plaats van voedsel. Filtervoeders nemen met het zeewater ook de microplastics op. Secundaire consumenten nemen microplastics op via de prooien die eerder microplastics hebben opgenomen.

De opname van microplastics kan leiden tot nadelige effecten. De microplastics kunnen obstructie van of schade aan het spijsverteringsstelsel. Ook de chemische effecten zijn van belang. De meeste polymeren zijn biochemisch inert - ze hebben immers een grote molecuulmassa - zodat er geen rechtstreekse weefselinteractie optreedt. Maar in het mariene milieu hechten de zogenaamde persistente organische polluenten (POP’s) zich aan de microplastics door adsorptie waarna ze op langere termijn in het polymeer zelf worden opgenomen. Op die manier komen ook deze POP’s met de microplastics in de organismen terecht.

Naast deze POP’s kunnen de microplastics ook metalen en persistente en toxische polluenten accumuleren. Bij de productie ervan worden vaak additieven toegevoegd zoals vlamvertragers of kleurstoffen. Ook biochemisch actieve stoffen zoals Bisfenol A (BPA) kunnen leiden tot negatieve effecten. Bisfenol wordt gebruikt bij de synthese van polycarbonaat, dat veelvuldig wordt gebruikt in voedsel- en drankverpakkingen. BPA staat erom bekend een endocriene ontregeling uit te lokken (hormoonverstoorder).

Verschillende stoffen kunnen samen een chemische cocktail vormen die door synergetische effecten nog schadelijkere gevolgen kunnen hebben dan de afzonderlijke impact per stof.

De negatieve effecten bij zee-organismen manifesteren zich onder meer als een vermindering van de opname van algen door organismen die zich met algen voeden, het produceren van kleinere eitjes, ontstekingsreacties en een verminderde voedselconsumptie.

De meest voorkomende fotosynthetiserende organismen op Aarde, namelijk bacteriën van het genus Prochlorococcus ondervinden ernstige hinder door de plasticvervuiling in de oceanen. Deze bacteriën vormen de cruciale basis van de mariene voedselketen en produceren ongeveer 10 % van alle zuurstof op Aarde. De plasticvervuiling vermindert de groei en de zuurstofproductie van de bacteriën. Het zuurstofgehalte in de lucht bepaalt mee de mate van de opwarming van de aarde. Het is dus zaak om ook in de strijd tegen de klimaatverandering vergaande maatregelen te treffen tegen de plasticvervuiling in de oceanen.   

Als een sleutelsoort in het ecosysteem zelf geen onmiddellijke hinder ondervindt van de opname van microplastics, dan betekent dit niet dat er bij de predatoren die zich voeden met deze sleutelsoort geen nadelige gevolgen kunnen optreden. Op zijn minst zorgen deze predatoren via ingestie voor een verdere verspreiding van de microplastics. Door hun persistentie vormen deze plastics niet alleen een substraat voor bepaalde milieugevaarlijke stoffen zoals POP’s, maar ook voor het “meeliften” van bepaalde micro-organismen. Dit kunnen invasieve soorten zijn of ziektekiemen die zich op die manier kunnen verplaatsen naar locaties waar ze het lokale ecosysteem kunnen ontwrichten.

Als een sleutelsoort in het ecosysteem wel een directe hinder ondervindt van de microplastics, dan kan dit gevolgen hebben voor het hele voedselweb.   

Een deel van de microplastics in de oceanen is afkomstig van de afbraak van groter plastic zwerfvuil en het wassen van synthetische kleding. De deeltjes worden ook toegevoegd aan cosmeticaproducten. Via de riolen komen ze in zee terecht. De deeltjes zijn niet oplosbaar en ook niet biologisch afbreekbaar.

Veel van die deeltjes zijn ongeveer even groot als de meeste planktonsoorten.

Grote zeedieren zoals walvissen en haaien worden steeds meer bedreigd door de enorme hoeveelheid microplastics in onze oceanen. De microplastics zijn op zich niet dodelijk voor deze dieren, maar ze hebben wel levensbedreigende neveneffecten.

Veel zeezoogdieren voeden zich met plankton, microscopisch kleine organismen die in het water rondzweven. De zogenaanmde “filtereters” (zoals bijvoorbeeld baleinwalvissen en haaien- en roggensoorten) filteren het voedzame plankton uit honderden kubieke liters water per dag.     

De microplastics kunnen de opname van de nodige voedingsstoffen blokkeren. Onderzoek op aangespoelde zeedieren liet zien dat er giftige chemische stoffen in hun ingewanden staken, die wellicht afkomstig waren van de afbraak van de microplastics in hun spijsvertering. Die chemische stoffen veranderen de werking van de hormonen, hetgeen een effect heeft op verschillende biologische processen (metabolisme, voortplanting, ontwikkeling).

Veel grote zeedieren staan nu al onder zware druk als gevolg van onder meer overbevissing en vervuiling. Daardoor kunnen de microplastics de soorten uiteindelijk tot volledig verdwijnen brengen.