Luftbåren mikroplast (<5 mm i størrelse) anses som nye forurensninger som nylig har dukket opp. På grunn av den minimale størrelsen, tettheten og de ikke-sfæriske formene (f.eks. fibre), blir den lett re-suspendert fra bakken med turbulente vindkast og fra havoverflaten når bobler brister og fører dem vekk med vinden. Følgelig er atmosfærisk transport en viktig vei for at mikroplast kan nå avsidesliggende områder som polene og fjellene, og der avsettes på snø- og islagte overflater. Mikroplast er skadelig for marine og terrestriske økosystemer. Den kan også være farlig for menneskers helse gjennom å introdusere giftige organiske forurensninger og dermed potensiell innblanding i ulike biologiske prosesser. Mikroplastpartikler er også fargerike, de absorberer stråling og kan påvirke jordens strålingsbalanse direkte. Samtidig krever økt plastproduksjon større forbruk av fossilt brensel, og påvirker dermed klimaet indirekte.
I MAGIC finner vi ut av alle disse usikre atmosfæriske prosessene, samtidig som vi bygger standard driftsprosedyrer for robust deteksjon av atmosfærisk mikroplast. Vi modellerer ikke-sfæriske strukturer av atmosfærisk mikroplast direkte i FLEXPART-modellen, forbedrer langdistansetransport og beregner kildene deres ved å benytte observasjoner og en invers modelleringsalgoritme. Videre studerer vi hvordan disse forurensningene re-suspenderes fra bakken (turbulens-indusert) og/eller havet (bobler som sprekker) ved hjelp av mikroskalamodellering (PALM-modellen). Vi utvikler robuste metoder for å ta prøver og utføre nøyaktige målinger av atmosfærisk mikroplast fra filtre med offline TED-GC-MS og TD-PTR-MS, samt komplettere resultatene mot mikro-RAMAN spektroskopi. Når vi har utført en nøyaktig definisjon av den atmosfæriske fordelingen og nivåene, skal vi granske mikroplastens innvirkning på nåværende og fremtidig klima ved å bruke modeller for strålingsoverføring.
Microplastics (MPs) have been recognised today as the most emerging contaminants. Around 5 billion tonnes of plastic have accumulated in ecosystems worldwide, thousands are floating and decompose in the oceans, while research has shown that MPs also permeate freshwater and terrestrial environments.
However, it is unknown how airborne MPs are emitted or transported and what their main origin is, despite that they have been detected in urban and remote regions. This is largely due to limitations in the determination methodology that prevents accurate quantification of MP sources. MAGIC will focus on developing a robust methodology to measure airborne MPs, online and offline. The later will allow for accurate quantification of MP sources using Bayesian inverse modelling. To study long-range transport (WP1), physical properties are needed by dispersion models (WP3). MAGIC will identify size distribution of atmospheric MPs (WP3), and improve dispersion models (WP1) to account for different MP shapes (WP1) and their ability to act as cloud condensation or ice nuclei.
It has been reported that deposited MPs can be remobilised by strong winds both from the land and the ocean, allowing secondary transport, similar to the grasshopper effect of POPs or the resuspension of dust. MAGIC will investigate the relative parameters affecting MP resuspension from the surface and their contribution to emissions, by means of large-eddy simulation modelling (WP2).
MPs are colourful particles, thus absorb solar radiation and change surface albedo and/or cloud microphysical properties. MAGIC will investigate their climate impact using a radiative transfer model (WP4).
MAGIC’s results will be relevant to evidence-based policy. MAGIC’s innovations are (i) conceptual, i.e., unstudied aspects of emerging climate feedbacks, (ii) methodological, i.e., development of novel methodologies, and (iii) geographical, i.e. a focus on the remote regions and the High Arctic.