Microplastic in de oceaan kun je volgen vanuit de ruimte

Onderzoekers van de Universiteit van Michigan zijn er in geslaagd de microplastic-massa in de oceanen te spotten en in de tijd te volgen. Zo valt inzichtelijk te maken waar de concentraties het grootst zijn, hoe microplastics zich verplaatsen en waar ze zich verzamelen. En dat alles vanuit de ruimte.

Windsnelheid
De onderzoekers namen de data van het Cyclone Global Navigation Satellite System (CYGNSS) als uitgangspunt. Het CYGNSS is een netwerk van 8 'microsatellieten' die de interactie tussen de zee en de lucht nabij het hart van orkanen observeren. Dat gebeurt met radarsystemen, die meten hoe ruw de zee is. "We gebruiken deze radarmetingen om de windsnelheid vast te stellen,” aldus onderzoeker Chris Ruf in Scientias. Oorspronkelijk dienen de radarmetingen om te voorspellen hoe de kracht van een orkaan zich zal ontwikkelen.

Maar het team van Ruf interesseerde zich vooral voor het gedrag van het zeewater in combinatie met de windsnelheid.Als de zee 'anders' reageert - minder ruw is - dan je op grond van de windsnelheid zou verwachten, is dat een indicatie dat er 'iets' in het water zit. Microplastic bijvoorbeeld, of zogeheten 'oppervlakte-actieve stoffen'. Dat zijn olie- of zeepachtige stoffen die vaak samen met microplastics vrijkomen en zich op op dezelfde manier verplaatsen.

'Ruw' water
Ruf en zijn team combineerden de CYGNSS-data met windsnelheidsmetingen van de National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) en observaties van planktonvissers over gebieden waar het oceaanwater minder ruw was dan te verwachten was op grond van de windsnelheid. Ze lieten modellen los op de data die de bewegingen van microplastics voorspellen en inderdaad: de oceaangebieden met minder ruw water bleken meer microplastics te bevatten. "Er was nog geen betrouwbare manier om de concentratie microplastics in de wereldwijde oceanen te meten,” zegt Ruf. “Ook was het eerder niet mogelijk om voortdurend metingen te doen en na te gaan hoe de concentraties veranderen.”

Dat laatste lukt met de nieuwe methodiek wel en levert een verrassing op. De concentratie microplastics blijkt namelijk met de seizoenen mee te fluctueren. In de zomer zijn de concentraties hoger dan in de winter. Dat betekent dat de concentraties microplastics op het noordelijk halfrond in juni en juli pieken, maar op het zuidelijk halfrond juist in januari en februari, als het daar zomer is. Ook konden de onderzoekers vaststellen dat bijvoorbeeld bij de monding van de Yangtse-rivier, die er al lang van wordt verdacht een belangrijke bron van microplasticvervuiling te zijn, regelmatig pieken voorkomen. Gegevens die laten zien waar microplastic vandaan komt en waar het zich verzamelt, zijn van grote waarde voor organisaties als The Ocean Cleanup (van de Nederlander Boyan Slat) die daarmee hun opruimwerkzaamheden gerichter kunnen uitvoeren.

Het onderzoek is verschenen in het journal IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing.