I ricercatori hanno esaminato filtri da siti di campo in diversi parchi nazionali e aree selvagge e hanno effettuato conteggi visivi di perline e frammenti di microplastica depositati dal vento e dalle precipitazioni. I centesimi vengono utilizzati per tenere ogni filtro in posizione sul tavolino del microscopio. Credito:Brian Kartchner, Utah State University
Janice Brahney, assistente professore della Utah State University, e il suo team hanno utilizzato dati di deposizione atmosferica ad alta risoluzione e hanno identificato campioni di microplastiche e altri particolati raccolti in 14 mesi in 11 parchi nazionali e aree selvagge. I ricercatori hanno identificato la composizione della plastica e dei polimeri per identificare le fonti di plastica emesse nell'atmosfera e tracciarne il movimento e le ricadute. I risultati sono riportati nel numero del 12 giugno di Scienza Rivista nell'articolo, Pioggia di plastica nelle aree protette degli Stati Uniti.
"Siamo rimasti scioccati dai tassi di deposito stimati e abbiamo continuato a cercare di capire dove i nostri calcoli fossero andati male, " ha detto Brahney. "Abbiamo quindi confermato attraverso 32 diverse scansioni di particelle che circa il 4% delle particelle atmosferiche analizzate da queste località remote erano polimeri sintetici"
Il mondo ha prodotto 348 milioni di tonnellate di plastica nel 2017 e la produzione globale non mostra segni di rallentamento. Negli Stati Uniti, la produzione pro capite di rifiuti di plastica è di 340 grammi al giorno. L'elevata resilienza e longevità rendono la plastica particolarmente utile nella vita di tutti i giorni, ma queste stesse proprietà portano ad una progressiva frammentazione anziché degradazione nell'ambiente. È noto che queste "microplastiche" si accumulano nelle acque reflue, fiumi, e infine gli oceani del mondo, e come mostra il team di Brahney, si accumulano anche nell'atmosfera.
"Diversi studi hanno tentato di quantificare il ciclo plastico globale ma non erano a conoscenza del lembo atmosferico, " Ha detto Brahney. "I nostri dati mostrano che il ciclo della plastica ricorda il ciclo globale dell'acqua, avendo atmosferico, oceanico, e vite terrestri."
Il potente ingrandimento ha permesso ai ricercatori di contare e identificare perline e frammenti di microplastica che sono stati raccolti in 11 parchi nazionali occidentali e aree selvagge in 14 mesi di campionamento. Credito:Janice Brahney, Utah State University
Lo studio ha esaminato la fonte e la storia della deposizione di microplastica sia umida (pioggia) che secca. Si è scoperto che le città e i centri abitati fungono da fonte iniziale di plastica associata alla deposizione umida, ma le fonti secondarie includevano la ridistribuzione delle microplastiche rientrate dai suoli o dalle acque superficiali.
In contrasto, la deposizione secca della plastica ha mostrato indicatori di trasporto a lungo raggio ed è stata associata a modelli atmosferici su larga scala. Ciò suggerisce che le microplastiche sono abbastanza piccole da essere trascinate nell'atmosfera per il trasporto intercontinentale.
Il personale sul campo e di laboratorio del team ha utilizzato apparecchiature di campionamento sterili, protezione personale, e protocolli per ridurre al minimo la contaminazione delle particelle. La maggior parte della plastica depositata nei campioni sia umidi che asciutti erano microfibre provenienti sia da abbigliamento che da materiali industriali. Circa il 30% delle particelle erano microsfere dai colori vivaci, ma non quelli comunemente associati ai prodotti per la cura personale, queste microsfere erano acriliche e probabilmente derivate da vernici e rivestimenti industriali. Altre particelle erano frammenti di pezzi di plastica più grandi. Il rapporto rileva, "Questo risultato, combinato con la distribuzione dimensionale delle plastiche identificate, e la relazione con i modelli climatici su scala globale, suggeriscono che le fonti di emissione di plastica si sono estese ben oltre i nostri centri abitati e, attraverso la loro longevità, spirale attraverso il sistema terrestre."
Fibre di plastica e perline nelle polveri raccolte da remoti parchi nazionali e aree selvagge degli Stati Uniti. Credito:Janice Brahney, Utah State University
I risultati di questo studio evidenziano la fonte, trasporto, e il destino della plastica sulla superficie terrestre, nonché la contaminazione degli ambienti protetti degli Stati Uniti. L'esame di campioni settimanali umidi e mensili asciutti da 11 siti ha permesso agli autori di stimare che ogni anno più di 1000 tonnellate di microplastiche vengono depositate su terreni protetti negli Stati Uniti occidentali, equivalente a più di 123 milioni di bottiglie d'acqua di plastica. Un incredibile 4% del particolato atmosferico identificato raccolto da località remote era costituito da polimeri plastici. Il documento rileva inoltre che le particelle chiare e bianche non sono state incluse perché non soddisfacevano i criteri dei ricercatori per il conteggio visivo sotto ingrandimento, "...suggerendo che le nostre stime dei tassi di deposizione di plastica basate sui conteggi sono prudenti."
L'ubiquità delle microplastiche nell'atmosfera ha conseguenze sconosciute per la salute dell'organismo, ma gli intervalli di dimensioni osservati erano ben all'interno di quelli che si accumulano nel tessuto polmonare. Inoltre, la continua deposizione di plastica nelle aree selvagge e nei parchi nazionali ha il potenziale per influenzare questi ecosistemi dalla composizione della comunità alle dinamiche della rete alimentare.
"Questa ubiquità delle microplastiche nell'atmosfera e la successiva deposizione in ambienti remoti terrestri e acquatici sollevano diffuse preoccupazioni ecologiche e sociali, " Ha detto Brahney. "Identificare i meccanismi chiave dell'emissione di plastica nell'atmosfera è un primo passo nello sviluppo di soluzioni su scala globale".