Un nuovo modo per stimare l’età delle microplastiche nell’oceano superiore

Jun 09, 2023

FUKUOKA, GIAPPONE – I ricercatori dell’Università di Kyushu e della Asahi Kasei Corporation hanno sviluppato un nuovo modo per stimare l’età delle microplastiche trovate negli oceani superiori. Il metodo prevede una combinazione di analisi dei livelli di ossidazione della plastica con fattori ambientali come l’esposizione ai raggi UV e la temperatura ambiente.

Il team ha applicato il nuovo metodo per stimare l’età delle microplastiche trovate nei siti vicino alla costa e offshore nell’Oceano Pacifico settentrionale. Hanno scoperto che l’età delle microplastiche nelle regioni vicine alla costa variava da zero a cinque anni, mentre le microplastiche nelle regioni offshore variavano da uno a tre anni.I loro risultati sono stati pubblicatinella rivista Marine Pollution Bulletin.

Negli ambienti marini, dai laghi agli oceani, la plastica è il tipo di inquinante più abbondante. Quando i rifiuti di plastica sono esposti agli elementi, alla fine si rompono e si frammentano. I rifiuti di plastica che si sono ridotti a meno di 5 mm di lunghezza sono chiamati “microplastiche”.

"L'inquinamento da microplastiche è riconosciuto come un problema globale. In uno studio precedente, abbiamo scoperto che ci sono circa 24 trilioni di granelli di microplastiche galleggia sullo strato superficiale dell'oceano", spiega il professor Atsuhiko Isobe dell'Istituto di ricerca di meccanica applicata dell'Università di Kyushu, che ha condotto lo studio. "Tuttavia, sappiamo ancora poco sui suoi effetti sull'ambiente o sulle creature viventi. Un’altra grande domanda che abbiamo è per quanto tempo le microplastiche vanno alla deriva attraverso l’oceano”.

Per scoprire quanti anni possono avere le microplastiche trovate nell’oceano, Isobe e il suo team hanno iniziato a studiare quali parametri potrebbero essere utilizzati per misurare l’età delle microplastiche.

"Il materiale più comune nella plastica si chiama polietilene. Sappiamo che quando il polietilene interagisce con l'ambiente, si ossida e si degrada", spiega Rie Okubo, ricercatrice della Asahi Kasei Corporation e prima autrice dello studio. "Questo livello di degradazione può essere misurato utilizzando la variazione del peso molecolare del materiale e qualcosa chiamato indice carbonilico. Semplicemente, quando il polietilene si degrada, il suo indice carbonilico aumenta e il peso molecolare diminuisce."

Naturalmente, questo non è sufficiente. Poiché le microplastiche sono esposte agli elementi, il team aveva anche bisogno di standardizzare il modo in cui la temperatura e le radiazioni UV influiscono sulla degradazione della plastica. Il team ha innanzitutto condotto una serie di esperimenti di esposizione al materiale in polietilene e raccolto dati su come varie combinazioni di UV e temperatura influenzavano il peso molecolare e l'indice carbonilico del materiale.

Il team ha scoperto che gli UVER – la radiazione eritemale ultravioletta, una misurazione della radiazione UV a livello del suolo – e la temperatura dell’acqua di mare erano i due maggiori contributori al degrado della plastica.

"Una volta ottenuti questi dati, abbiamo iniziato ad applicarli ai nostri campioni di microplastica. Tutti i nostri campioni provenivano dalla superficie dell'oceano, fino a un metro dalla superficie dell'acqua", continua Okubo. "Abbiamo anche raccolto microplastiche da una serie di aree. Alcuni campioni sono stati raccolti vicino alla costa del Giappone, da 10 a 80 km al largo della costa. Altri campioni sono stati raccolti al largo, nel mezzo dell'Oceano Pacifico settentrionale e del Mar delle Filippine."

Analizzando le microplastiche raccolte, il team è stato in grado di stimare l’età di ogni singolo campione. Hanno scoperto che le microplastiche vicine alla costa avevano un’età compresa tra zero e cinque anni, mentre i campioni offshore avevano un’età compresa tra uno e tre anni.

“Ipotizziamo che il motivo per cui le microplastiche vicino alla costa variano da zero a cinque anni è perché vengono spesso portate a riva e ‘sopravvivono’ per un tempo più lungo. Le microplastiche offshore, invece, impiegano più tempo per raggiungere quella parte dell’oceano, ecco perché non hanno trovato microplastiche vecchie di più di tre anni", spiega Okubo. “Queste microplastiche offshore vengono probabilmente rimosse anche dagli oceani superiori depositandosi più in profondità nelle acque”.

I ricercatori sperano che il nuovo metodo possa fornire loro informazioni migliori su come le microplastiche vengono generate e diffuse nell’ambiente. I dati aiuteranno anche a sviluppare simulazioni più accurate per tracciare le microplastiche attraverso l’oceano.