Le concentrazioni di microplastiche nello strato superficiale degli oceani sono inferiori alle attese. Ricercatori del GEOMAR Helmholtz Center for Ocean Research Kiel, il Kiel Cluster of Excellence "The Future Ocean" e l'Helmholtz-Zentrum Geesthacht hanno dimostrato sperimentalmente che le microplastiche interagiscono con le particelle naturali e formano aggregati nell'acqua di mare. Questa formazione di aggregati potrebbe spiegare come le microplastiche affondano negli strati d'acqua più profondi.

Gli oceani contengono un gran numero di particelle di origine biologica, Compreso, Per esempio, organismi plancton vivi e morti e il loro materiale fecale. Queste cosiddette particelle biogene interagiscono tra loro e spesso formano grumi, o aggregati scientificamente corretti, molti dei quali affondano nella colonna d'acqua. Oltre a queste particelle naturali, grandi quantità di particelle di plastica con una dimensione inferiore a cinque millimetri, cioè microplastiche, sono negli oceani da un po' di tempo.

Sebbene nuove microplastiche entrino costantemente negli oceani e alcuni tipi di plastica abbiano una densità relativamente bassa e quindi vadano alla deriva sulla superficie dell'acqua, le concentrazioni di microplastiche sulla superficie degli oceani sono spesso inferiori al previsto. Inoltre, Negli ultimi anni sono state ripetutamente trovate microplastiche nei sedimenti di acque profonde. Cosa succede alle microplastiche nello strato superficiale dell'oceano? Come arrivano a grandi profondità d'acqua? "La nostra ipotesi era che le microplastiche, insieme alle particelle biogene nell'acqua di mare, formare aggregati che eventualmente sprofondano in strati d'acqua più profondi, " spiega il dottor Jan Michels, membro del Cluster of Excellence "The Future Ocean' e autore principale dello studio, che è stato pubblicato sulla rivista internazionale Atti della Royal Society B oggi.

Per verificare questa ipotesi, i ricercatori hanno condotto esperimenti di laboratorio con perline di polistirene di dimensioni comprese tra 700 e 900 micrometri. Il comportamento di aggregazione delle perle è stato confrontato in presenza e in assenza di particelle biogene. Gli esperimenti hanno fornito un risultato chiaro:"La presenza di particelle biogene è stata decisiva per la formazione di aggregati. Mentre le particelle microplastiche da sole non si aggregavano quasi affatto, formavano in pochi giorni aggregati abbastanza pronunciati e stabili insieme a particelle biogeniche, " descrive la Prof.ssa Dott.ssa Anja Engel, capo del gruppo di ricerca GEOMAR, in cui è stato condotto lo studio. Dopo dodici giorni, una media del 73% delle microplastiche era inclusa negli aggregati.

"Inoltre, abbiamo ipotizzato che i biofilm presenti sulla superficie delle microplastiche abbiano un ruolo nella formazione degli aggregati, " spiega Michel, che ha guidato le indagini durante la sua permanenza alla GEOMAR e ora lavora all'Università di Kiel. Tali biofilm sono formati da microrganismi, tipicamente batteri e alghe unicellulari, e sono relativamente appiccicosi. Per indagare la loro influenza sull'aggregazione, esperimenti comparativi sono stati condotti con perline di plastica che sono state purificate o rivestite con un biofilm. "Insieme alle particelle biogene, le microplastiche rivestite con biofilm hanno formato i primi aggregati dopo solo poche ore, molto prima e più velocemente delle microplastiche che sono state purificate all'inizio degli esperimenti, " dice Michels. In media, Il 91% delle microplastiche rivestite con biofilm è stato incluso negli aggregati dopo tre giorni.

"Se le microplastiche sono rivestite con un biofilm e sono presenti contemporaneamente particelle biogeniche, aggregati stabili di microplastiche e particelle biogene si formano molto rapidamente in laboratorio, " riassume Michels. In molte regioni degli oceani, la presenza sia di numerose particelle biogeniche che di biofilm sulle microplastiche è probabilmente una situazione tipica. "Ecco perché i processi di aggregazione che abbiamo osservato nei nostri esperimenti di laboratorio molto probabilmente avvengono anche negli oceani e hanno una grande influenza sul trasporto e sulla distribuzione delle microplastiche, " spiega il Prof. Dr. Kai Wirtz, che lavora all'Helmholtz-Zentrum Geesthacht ed è stato coinvolto nel progetto. Questo potrebbe essere ulteriormente studiato in futuro attraverso una raccolta mirata di aggregati negli oceani e successive analisi sistematiche per la presenza di microplastiche.