Brian Yurasits / Unsplash, CC BY-SA
Dari ratusan juta ton sampah plastik yang kami hasilkan setiap tahun, diperkirakan ada sekitar itu sepuluh juta ton memasuki lautan. Kira-kira setengah dari plastik yang diproduksi kurang padat dari air, sehingga mereka mengapung. Tetapi para ilmuwan memperkirakan bahwa hanya ada sekitar 0.3 juta ton plastik yang mengapung di permukaan laut, jadi kemana sisanya?
Pertimbangkan perjalanan serat plastik yang terlepas dari bulu domba Anda. Hujan deras menyucikannya ke saluran pembuangan air hujan atau sungai terdekat. Apakah serat kecil itu mengendap di sana? Atau apakah sungai membawanya ke pantai di mana ia tetap berada di dasar laut? Atau apakah ia terus mengapung lebih jauh - akhirnya berakhir di lautan terbuka yang luas?
Berbagai bentuk sampah plastik yang memusingkan dapat menunjukkan bahwa nasib serat hanyalah satu misteri di antara banyak misteri lainnya.
Menemukan di mana semua plastik yang hilang berakhir dapat membantu kami mengetahui bagian mana dari lautan yang paling terpengaruh oleh jenis polusi ini - dan di mana harus memfokuskan upaya pembersihan. Tetapi untuk melakukan itu, kita harus dapat memprediksi jalur berbagai jenis plastik, yang membutuhkan tim besar fisikawan, ahli biologi, dan ahli matematika untuk bekerja sama.
Itulah yang dilakukan tim peneliti kami. Inilah yang telah kami pelajari sejauh ini.
Jalur plastik
Kita sudah tahu bahwa potongan plastik besar, seperti botol, bisa mengapung di permukaan laut selama bertahun-tahun, bahkan berabad-abad, butuh waktu lama untuk terurai. Arus, angin, dan gelombang, setelah menempuh perjalanan beberapa tahun, membawa mereka ke pusat cekungan samudra, di mana mereka terakumulasi dalam sistem peredaran selebar 1,000 km yang dikenal sebagai gyres. "tambalan sampah”Hasilnya lebih menyerupai sup plastik daripada pulau sampah.
Tetapi nasib serat plastik - mungkin pecahan plastik terkecil yang mencapai laut - lebih kompleks. Serat besar dapat pecah selama berhari-hari dan berminggu-minggu menjadi potongan-potongan yang lebih kecil lagi, karena turbulensi dari gelombang yang pecah dan radiasi ultraviolet dari matahari. Ini disebut mikroplastik, dan ukurannya berkisar dari lima milimeter hingga bintik yang lebih kecil dari bakteri.
Mikroplastik bisa dimakan ikan - diperkirakan begitu satu dari tiga ?sh dimakan manusia mengandung mikroplastik. Partikel yang lebih kecil juga dapat dikonsumsi oleh zooplankton - hewan mikroskopis yang mengapung di permukaan - yang kemudian dimakan oleh hewan yang lebih besar, termasuk paus.
Mikroorganisme juga dapat tumbuh di permukaan mikroplastik, dalam proses yang dikenal sebagai “biofouling” yang menyebabkannya tenggelam. Sungai berlumpur, seperti Mississippi atau Amazon, mengandung lempung itu menyelesaikan dengan cepat ketika mereka bersentuhan dengan air laut yang asin. Mikroplastik dapat terbawa oleh tanah liat yang mengendap, tetapi seberapa sering hal ini terjadi tidak diketahui.
Menghitung semua hasil ini untuk setiap potongan plastik merupakan tantangan besar. Fraksi apa yang berakhir pada ikan, terbawa oleh tanah liat atau tertutup lendir mikroba di dasar laut? Dari pecahan plastik yang sampai ke laut terbuka, tidak jelas berapa lama biofouling atau gaya lain menarik partikel jauh di bawah permukaan untuk memulai penurunan terakhir mereka ke dasar laut.
Dengan semua faktor rumit ini, mungkin tampaknya tidak ada harapan untuk memprediksi di mana akhirnya plastik. Tapi kami perlahan membuat kemajuan.
Menangkap gelombang
Jika Anda pernah naik perahu di perairan berombak, Anda mungkin mengira Anda hanya naik turun di tempat yang sama. Tapi sebenarnya Anda bergerak sangat lambat ke arah ombak. Ini adalah fenomena yang dikenal sebagai arus Stokes, dan itu juga memengaruhi plastik terapung.
Untuk partikel yang lebih kecil dari 0.1 milimeter, bergerak melalui air laut seperti kita mengarungi madu. Tetapi viskositas air laut memiliki pengaruh yang lebih kecil pada plastik yang berukuran lebih dari satu milimeter. Setiap gelombang memberi partikel yang lebih besar ini dorongan ekstra ke arahnya. Menurut penelitian pendahuluan yang saat ini sedang ditinjau, ini mungkin berarti plastik yang lebih besar dibawa ke laut lebih cepat dibandingkan mikroplastik kecil, sehingga kecil kemungkinannya untuk menetap di bagian lautan tempat lebih banyak kehidupan laut ditemukan - di sekitar pantai.
Penelitian ini melibatkan studi partikel plastik berbentuk bola, tetapi limbah mikroplastik hadir dalam berbagai bentuk dan ukuran, termasuk cakram, batang, dan serat fleksibel. Bagaimana pengaruh gelombang di tempat mereka berakhir?
Sebuah studi baru-baru ini menemukan bahwa partikel non-bola menyesuaikan diri dengan arah gelombang, yang bisa memperlambat laju di mana mereka tenggelam. Eksperimen laboratorium lebih lanjut telah menunjukkan bagaimana bentuk setiap partikel plastik mempengaruhi sejauh mana partikel itu diangkut. Partikel yang lebih kecil kemungkinannya lebih jauh dari pantai.
Memecahkan misteri plastik yang hilang adalah ilmu yang masih sangat awal. Kemampuan gelombang untuk mengangkut mikroplastik besar lebih cepat dari perkiraan sebelumnya membantu kita memahami mengapa mereka sekarang ditemukan di seluruh lautan dunia, termasuk di Arktik dan di sekitar Antartika. Tetapi menemukan serat yang ditarik dari bulu Anda masih lebih sulit daripada menemukan jarum di tumpukan jerami.
Tentang Penulis
Bruce Sutherland, Profesor Fisika, University of Alberta; Michelle DiBenedetto, Asisten Profesor Teknik Mesin, Universitas Washington, dan Ton van den Bremer, Associate Professor of Engineering, Delft University of Technology
Artikel ini diterbitkan kembali dari Percakapan di bawah lisensi Creative Commons. Membaca Artikel asli.
Buku tentang Lingkungan dari daftar Penjual Terbaik Amazon
"Musim Semi Sunyi"
oleh Rachel Carson
Buku klasik ini adalah tengara dalam sejarah lingkungan hidup, menarik perhatian pada efek berbahaya pestisida dan dampaknya terhadap alam. Karya Carson membantu menginspirasi gerakan lingkungan modern dan tetap relevan hingga saat ini, karena kami terus bergulat dengan tantangan kesehatan lingkungan.
Klik untuk info lebih lanjut atau untuk memesan
"Bumi yang Tidak Dapat Dihuni: Kehidupan Setelah Pemanasan"
oleh David Wallace-Wells
Dalam buku ini, David Wallace-Wells memberikan peringatan keras tentang dampak buruk perubahan iklim dan kebutuhan mendesak untuk mengatasi krisis global ini. Buku ini mengacu pada penelitian ilmiah dan contoh dunia nyata untuk memberikan pandangan serius tentang masa depan yang kita hadapi jika kita gagal mengambil tindakan.
Klik untuk info lebih lanjut atau untuk memesan
"Kehidupan Tersembunyi Pohon: Apa yang Mereka Rasakan, Bagaimana Mereka Berkomunikasi? Penemuan dari Dunia Rahasia"
oleh Peter Wohlleben
Dalam buku ini, Peter Wohlleben menjelajahi dunia pohon yang menakjubkan dan perannya dalam ekosistem. Buku ini mengacu pada penelitian ilmiah dan pengalaman Wohlleben sendiri sebagai rimbawan untuk menawarkan wawasan tentang cara kompleks pohon berinteraksi satu sama lain dan alam.
Klik untuk info lebih lanjut atau untuk memesan
"Rumah Kami Terbakar: Adegan Keluarga dan Planet dalam Krisis"
oleh Greta Thunberg, Svante Thunberg, dan Malena Ernman
Dalam buku ini, aktivis iklim Greta Thunberg dan keluarganya memberikan kisah pribadi tentang perjalanan mereka untuk meningkatkan kesadaran tentang kebutuhan mendesak untuk mengatasi perubahan iklim. Buku ini memberikan kisah yang kuat dan mengharukan tentang tantangan yang kita hadapi dan perlunya tindakan.
Klik untuk info lebih lanjut atau untuk memesan
"Kepunahan Keenam: Sejarah yang Tidak Wajar"
oleh Elizabeth Kolbert
Dalam buku ini, Elizabeth Kolbert mengeksplorasi kepunahan massal spesies yang sedang berlangsung yang disebabkan oleh aktivitas manusia, dengan memanfaatkan penelitian ilmiah dan contoh dunia nyata untuk memberikan gambaran serius tentang dampak aktivitas manusia terhadap alam. Buku ini menawarkan ajakan bertindak yang menarik untuk melindungi keragaman kehidupan di Bumi.
