MARINFORSK-Marine ressurser og miljø

Det overordnede målet med JPI FACTS-prosjektet er å avklare hvordan MP beveger seg vertikalt i vannsøylen over tid under kjente hydrodynamiske forhold. FACTS er strukturert rundt et sett med prøvetakingskampanjer fra tysk Bight til Svalbard, samt kystområder som Byfjorden i Bergen. Plastpartikkelkonsentrasjoner oppnådd fra de foreslåtte prøvetakingskampanjene vil bli implementert i oseanografiske modeller. Modelleringstilnærmingen brukes til å integrere frigjørings- og transportprosesser, og sannsynligheten og tidsskalaen for partikkelbaner estimeres basert på observerte fragmenterings- og synkehastigheter. I 2021 ble det gjennomført et tokt innenfor rammen av JPI O-prosjektet FACTS rettet mot stortransporten, sør til nord. I løpet av toktet ble det tatt prøver av 23 stasjoner fra Bergenskysten til Bjørnøya. På transekter mellom designede stasjoner underveis ble luft- og vannprøvetaking vellykket utført ved hjelp av luftprøvetakere med høyt og lavt volum og det nyutviklede automatiserte filtreringssystemet. Alle stasjonene ble startet med CTD-støp for å få oversikt over de oseanografiske forholdene og de ulike vannforekomstene som var til stede. Basert på denne informasjonen ble prøvetakingsdybder definert for CTD-, in situ-pumpe- og marine snøfangerprøver som ble tatt senere. Alle prøvene ble lagret, avkjølt eller frosset om bord på Heincke og vil til slutt analyseres i laboratoriene til samarbeidspartnerne ved hjelp av FTIR Imaging / FTIR mikroskopi eller Pyr-GCMS. Mikroplast (nanoplast) skal analyseres ved Raman-mikroskopi eller nano-FTIR. Marine snøfangere vil bli gjenstand for dype mikrobiologiske og mikroskopiske analyser. På en mer småskala studie ble tre strømmålere utplassert i to måneder i 2021 i Byfjorden for å kunne få en oppdatert status på strømmens utbredelse. Innhentede data ble brukt til å optimalisere fordelingsmodellen for partikler med lavt område. Videre ble det utført en prøvetakingskampanje rettet mot innsamling av sjøvann og marine sedimenter på få utvalgte steder i samme område for både å teste prediksjonseffektiviteten til modellen, samt å teste noen av prøvetakingsenhetene som er spesielt designet for prosjektet. Våren 2022 ble det kjørt en fordelingsmodell for plastpartikler for å trene prøvetakingsplanen med elleve lokaliteter i Byfjorden. Sju prøvetakingssteder henvendte seg til det bergenske byområdet, mens ytterligere tre retter seg mot noen referansesteder utenfor Bergens byområde. En felles prøvetakingskampanje ble gjennomført tidlig på sommeren. Flere typer ad hoc avanserte prøvetakingsteknologier ble brukt for å undersøke den samtidige fordelingen av mikroplast i det neustoniske området, ved -5m og i dyphavssøylen, marine sedimenter og i luften. Innhentede prøver ble distribuert til FACTS-konsortiet og karakterisert. µ-FTIR og µ-Raman avbildning samt pyrolyse GCMS ble brukt til å karakterisere plastsøppelinnholdet i de innsamlede miljøprøvene. Oppnådde resultater så langt peker på relativt høye nivåer av mikroplastikk i overflate- og undergrunnsvann med titusenvis til tusenvis av partikler per kubikkmeter filtrert sjøvann. Lignende polymergrupper i overflate- og undergrunnsvann ble observert, mens de relative overflodene av tettere polymerer har en tendens til å øke med dybden.

FACTS project provided: - a better understanding of the Identification, characterization and quantification of the major microplastic sources in open and semiclosed marine enviroments. - a robust monitoring and mapping data for microplastics to be used by ecotoxicologists to set exposure studies toward the most natural like condition thus facilitating the understanding of microplastics effects on the marine environmentC Contributed with new insights about novel and effective sampling and analytical methodologies - focusing on the smaller (nano-)particles for all environmentally relevant matrices

FACTS is structured around a set of sampling campaigns reaching from the German Bight to Svalbard, where samples are collected from large research vessels, smaller research vessels, fishery vessels and land based boats. Plastic particle concentrations, obtained from the proposed sampling campaigns are implemented into oceanographic models. The modelling approach is used to integrate release and transport scenarios, and the likelihood and timescale for particle pathways is estimated based on sinking, defragmentation, and beaching rates, obtained from observations. FACTS will be enhanced by tackling the current challenges of nanoplastics and tyre wear particle detection in marine samples. Both particle types are currently not accessible for mass balances of marine plastics contamination. Finally FACTS synthesises the knowledge gained and disseminates it to a wide range of stakeholders, ranging from other scientists to European decision makers.