Nieuwe methode om microplastics in zeewater te detecteren en identificeren

Deze zomer promoveerde Nelle Meyers aan de Universiteit Gent op een onderzoek naar een nieuwe methode om microplastics in het mariene milieu vast te stellen en te identificeren. ‘Deze methode is sneller en goedkoper dan de bestaande aanpakken.’

“Er waren natuurlijk al de nodige methodes om microplastics te detecteren”, zegt mariene biologe Nelle Meyers, inmiddels werkzaam bij het Vlaams Instituut voor de Zee (VLIZ). “Het probleem met deze methodes is dat ze veel tijd en geld kosten en dat er vaak gespecialiseerde apparatuur voor nodig is.”

Nele MeyersBovendien zijn veel van de gekende methodes voor microplastic monitoring volgens Meyers met name goed in het detecteren van grotere microplastics (meer 300 micrometer) terwijl juist de kleinere microplastics ecotoxicologisch relevant zijn en dus mogelijk impact op de gezondheid van organismen kunnen hebben.”

Voor haar proefschrift wilde Meyers een nieuwe kosten- en tijdeffectieve aanpak ontwikkelen, die bovendien geautomatiseerd is. “We waren dan ook op zoek naar een betrouwbare methode om de concentraties te kunnen monitoren en vervolgens hun risico’s in te kunnen schatten.”

De methode die Meyers ontwikkelde, detecteert microplastics met een combinatie van het kleuren van microplasticdeeltjes met de fluorescente kleurstof nijlrood. “Het basisidee werd al eerder toegepast, maar het probleem was dat bij oudere methodes ook organisch materiaal oplichtte. Door voorbehandeling van de stalen en de inzet van machinelearning algoritmes is het gelukt om dit probleem op te lossen.”

H₂O september is verschenen

Een ander probleem was het verweren van de microplastics. Iets dat door de blootstelling aan zon en zeewater na verloop van tijd gebeurt, en van invloed is op de manier waarop de plastics reageren op de kleurvloeistof. “We hebben een jaar de tijd genomen om plastics te laten verweren en de datasets vervolgens zo aangepast dat ook de verweerde partikels kunnen worden opgespoord.”

De methode van Meyers bevat een algoritme dat helpt vaststellen of deeltjes daadwerkelijk van plastic zijn en een tweede algoritme dat het soort plastic identificeert. “We hebben de modellen op verschillende manieren gevalideerd, onder andere door ze te vergelijken met de analyse van zeewater- en sedimentstalen afkomstig uit de Noordzee via Fourier Transform Infrarood Spectrometrie (FTIR) analyse. De methode bleek betrouwbaar voor verreweg de meeste soorten plastic.”

Meyers hoopt dat haar methode nieuw en breder onderzoek naar de verspreiding van microplastics mogelijk maakt. “Microplastics – dus partikels tussen 1 micrometer en 5 milimeter – zijn wijdverspreid en persistent in de zee. Tegelijkertijd is er eigenlijk nog veel te weinig geweten over de verspreiding van microplastics en de effecten op de gezondheid. Deze methode maakt het in elk geval mogelijk op grote schaal de vervuiling in kaart te brengen.”