En «detritiske organoplastoid» – en ny type jordpartikkel, en sammensmelting av det syntetiske og det naturlige.
av Hans Peter H. Arp, Elizabeth Ellenwood & Caroline Berge Hansen
En stor del av dagens utslipp av plastavfall akkumuleres i jord og sediment, og kommer til å forbli der i århundrer til årtusener. Plastavfallet er ikke inert, og naturen har mange måter å interagere med plastens syntetiske overflate.
Det er her det naturlige og det syntetiske møtes for å danne nye, komplekse makromolekyler og partikler, samt nisjer for spesifikke arter. Med tid vil plast, biologi, jord og andre molekyler interagere til å bli noe nytt, noe ukjent, noe forskerne sliter med å forstå.
På havbunnen, på bunnen av deponier og i jord er plastavfall en attraktiv overflate for noen typer molekyler og organismer som ønsker å etablere et hjem. Først vil ulike molekyler og metabolitter feste seg til plastoverflaten, noe som ofte kalles en ‘øko-korona’ fordi de ofte observeres flekkvis på overflaten. Disse molekylene er mat til bakterier, diatomeer, alger og plankton.
Etter hvert, hvis det er plass, kan større arter, som muslinger eller insekter, bosette seg på plastoverflaten og danne et nytt lokalt økosystem som ofte kalles ‘plastisfæren’. Ved store mengder plastavfall kan plastisfæren utkonkurrere det naturlige økosystemet.
I biogjødsel produsert fra matavfall finnes det små biter av plast. Disse plastbitene kommer hovedsakelig fra innsamlingsposer for matavfall og feilsortert plast, og spres ut på jordene sammen med nedbrutte matrester i biogjødselen.
Det er utfordrende å fjerne alle disse små plastbitene fra biogjødselen både fordi plastbitene er så små og fordi plastbitene og matrestene i biogjødselen har mange like egenskaper. Noen av disse plastbitene er bionedbrytbare og brytes ned over tid, men mesteparten vil forbli i jorden i lang tid – bidragsytere til plastisfæren.
Med tid vil enzymer fra plastisfæren bryte ned plastavfallet til mikroplast, nanoplast, og andre molekyler. Mark, polychaetes, og andre organismer kan spise disse nedbrytningsproduktene, noe som kan forårsake partikkeltoksisitet på grunn av vanskeligheter med fordøyelse, eller kjemisk toksisitet på grunn av kjemikalier slik som flammehemmere, UV-stabilisatorer og andre molekyler som plasten inneholder og slipper ut.
I organismens fordøyelsessystem kan nedbrytningsproduktene delvis fordøyes, entre blodstrømmen, eller følge avføringen ut av organismen hvor den blir belagt med avføring og tiltrekker flere organismer.
Plastavfall i naturen er ikke noe som enkelt kan fjernes, fordi det dannes en hybrid av syntetiske plastnedbrytningsprodukter og organisk materiale, slik som avføring og naturlige jord- og sedimentpartikler.
På molekylært nivå interagerer mikroplast, nanoplast og større molekyler med naturlig organisk materiale. Syntetisk og naturlig smelter sammen og blir til ett. En ny familie av partikler og makromolekyler, ikke naturlig, ikke syntetisk, men noe midt imellom, som endrer kjemisk sammensetning i jorda, i sedimenter, og i havet på et fundamentalt nivå.
Naturens avfall blandes med plastavfall for å danne noe nytt, en «detritiske organoplastoid«.
Kan disse detritiske organoplastoidene gjøre sediment og jord mindre fruktbar? Kan de endre fundamentale prosesser som næringssyklusen eller karbonpumpene i havet? Dette er spørsmål som ingen har et klart svar på.
Plast interagerer med organisk materiale, biologien vokser på plasten, og går i ett med plasten, noe som fører til en fremtid hvor organisk materiale byttes ut med denne hybriden. Våre barnebarns jord og havbunn vil ikke lengre være våre besteforeldres jord og havbunn, men noe annet, kanskje godartet, kanskje skummel – en planetarisk trussel.
HANS PETER H. ARP
Teknisk ekspert, NGI og Prof II, NTNU
ELIZABETH ELLENWOOD
Fulbright stipendiat, NGI
CAROLINE BERGE HANSEN
Prosjektingeniør, NGI
Dette er deres bidrag til formidlingskonkurransen 2023.
