Experiment gestart naar gevolgen verlies microplastics containers MSC Zoe

De MSC Zoe verloor in elk geval twee typen microplastics: drijvende polyethyleen (HDPE) pellets van circa 5 mm, en polystyreen (PS) korrels van 0,5-1 mm groot. De microplastics waar dit onderzoek over gaat, zijn de korrels gemaakt van polystyreen. Korrels van dat materiaal zijn iets zwaarder dan water. Ze zijn doorzichtig en hebben het formaat van zandkorrels waardoor ze in het milieu moeilijk terug te vinden zijn. Het is het basismateriaal voor piepschuim. Wanneer de korrels in water worden gekookt dan zetten ze sterk uit en komen als piepschuim balletjes bovendrijven. De plasticdeeltjes zijn afkomstig uit een opengescheurde container aan boord van de MSC Zoe. Rijkswaterstaat wil inzicht krijgen in de effecten van met name deze kleine plastic deeltjes in de Waddenzee. Op basis van het advies van de Waddenacademie heeft Rijkswaterstaat aan het Koninklijk Nederlands Instituut voor Onderzoek der Zee (NIOZ) en Wageningen Marine Research de opdracht gegeven voor het starten van het onderzoek naar de ecologische effecten van het incident met de MSC Zoe, met een focus op microplastics.

Vijvers die acht weken blijven staan

Het onderzoek wordt uitgevoerd in een soort zoutwatervijvers (mesocosms) waarin onderzoeker Edwin Foekema de levensgemeenschap van de Wadddenzee probeert na te bootsen. In totaal zijn 30 mesocosms, elk met een inhoud van bijna vijf kubieke meter, voorzien van een zandbodem, Noordzeewater en organismen.

Na een acclimatisatieperiode van enkele weken waarin de vijvers worden behandeld, resulteren 30 vijvers die vrijwel exact gelijk zijn. Vervolgens worden hieraan de microplastics (PS-korrels) in verschillende concentraties toegevoegd. In de helft van de mesocosms worden later nog jonge visjes (tongetjes) gezet.

Gedurende acht weken volgt Foekema de ontwikkeling van de mesocosms. “We kunnen dan zien bij welke hoeveelheid plastic er afwijkingen beginnen te ontstaan. Waarbij we kijken naar de individuele groei en populatiegroei van het plankton en de bodemdieren. Aan het eind van de proef onderzoeken we of, en in welke hoeveelheid de schelpdieren, wormen, garnalen en vissen plastics in hun lichaam hebben. Hierbij wordt ook gekeken naar een mogelijke relatie met de conditie van het individu. Verder onderzoeken we of het microplastic dieper in de bodem is terechtgekomen, door bijvoorbeeld de activiteit van zeepieren”, aldus Foekema.

Effecten van microplastics op de Waddenzee

In de mesocosms leven de organismen in relatie met elkaar en met hun omgeving, zoals dat in het wild ook het geval is. Ook de gevolgen van verstoringen van deze relaties worden daardoor zichtbaar, iets wat in een kleinschalige laboratoriumtest niet mogelijk is.

Onderzoek naar de effecten van microplastics op deze mesocosm-schaal is volgens Foekema nog niet eerder uitgevoerd, zeker niet met vis in mesocosms. Het meeste microplasticsonderzoek vindt volgens hem plaats op laboratoriumschaal en dan mis je de natuurlijke interacties. Bovendien zijn dat vaak kortlopende proeven.

Hij vindt het spannend welke resultaten hij zal gaan vinden. “We testen ook hele hoge concentraties die in de Waddenzee alleen kunnen zijn ontstaan als de verloren korrels zich geconcentreerd hebben in een heel klein gebied. Hetgeen niet waarschijnlijk is. Bij deze hoge concentraties kan je wel effecten verwachten op de efficiëntie waarmee schelpdieren -mosselen en kokkels - hun voedsel kunnen verzamelen. Omdat ze last hebben van al die deeltjes. Zeepieren zullen de plastics inslikken en er misschien last van hebben, of ze gewoon weer uitpoepen zoals ze ook met zandkorrels doen. Of de garnalen en vissen de plastics zullen inslikken, weten we nog niet. Misschien kunnen ze de korrels in eerste instantie herkennen als oneetbaar, maar wordt dat lastiger als de deeltjes begroeid raken met algen en bacteriën. Overigens geldt ook hier dat het inslikken van een oneetbaar (plastic) deeltje niet per definitie tot problemen hoeft te leiden”, vertelt Foekema.

De MSC Zoe verloor ongeveer 11.000 kilogram PS-korrels ter hoogte van Schiermonnikoog. De onderzoekers testen in de mesocosms vier scenario’s waarbij deze korrels 1) homogeen verspreid zijn ten oosten van Schiermonnikoog = 10% van Waddenzee; 2) geconcentreerd liggen in 1% van de Waddenzee; 3) geconcentreerd liggen in 0,1% van de Waddenzee, 4) geconcentreerd liggen in 0,01% van de Waddenzee. Als ze bij een bepaalde concentratie effecten vinden dan kunnen ze dus aangeven in elk oppervlak van de Waddenzee waar deze effecten zouden kunnen optreden.

Het NIOZ werkt ondertussen met computersimulaties aan deeltjesverspreidingsmodellen die antwoord moeten gaan geven op de vraag op welke geoposities en in welke dichtheden de vrijgekomen HDPE-pellets en de PS-korrels zijn beland. Deze gegevens in combinatie met de resultaten van de mesocosmproef moeten een goed beeld geven van de impact van de ramp op het ecosysteem in de Waddenzee.

Onderdeel van totaalstudie

Het mesocosm experimenteel onderzoek en de modelstudie naar de verspreiding van de microplastics maken onderdeel uit van de uitgebreide studie van NIOZ en Wageningen Marine Research naar de mogelijk lange termijn ecologische gevolgen van het overboord slaan van de 342 containers op het zeemilieu en de mariene organismen.

In de afgelopen tijd hebben de onderzoekers in totaal ruim 8.000 monsters verzameld. Daarbij zitten magen en darmen van zeehonden, bruinvissen, vissen en vogels, uitwerpselen en braakballen van vogels en water- en sedimentmonsters. Waar mogelijk worden deze vergeleken met monsters van vóór 2019 om zo inzicht te krijgen in de impact van het MSC Zoe incident.

In oktober 2020 worden de resultaten en indien van toepassing een schets van de verdere ‘vinger aan de pols’-monitoring gerapporteerd.