Microplastics in Belgische kustwateren: voorkomen in commerciële vissoorten

Transcriptie

1 Faculteit Bio-ingenieurswetenschappen Academiejaar Microplastics in Belgische kustwateren: voorkomen in commerciële vissoorten Maarten-Jan Aelbrecht Promotor: Prof. Dr. C. Janssen Co-promotor: Dr. Pieter Boets Tutor: Lisbeth Van Cauwenberghe Masterproef voorgedragen tot het behalen van de graad van Master in de bio-ingenieurswetenschappen: Milieutechnologie

2

3 iii

4 Voorwoord Deze thesis zou ik niet alleen tot een goed einde kunnen brengen hebben. Vele mensen hebben kleine tot grote bijdragen geleverd om dit resultaat te leveren. Daarom dienen ze ook vermeld en uitdrukkelijk bedankt te worden voor hun bewezen diensten. Ten eerste wil ik mijn tutor Lisbeth Van Cauwenberghe bedanken om haar expertise in het vakgebied en haar kritische kijk op de zaken met mij te delen. Ook wil ik mijn promotor Prof. Dr. Janssen bedanken voor het toereiken van het onderwerp en het bijsturen van de richting van mijn thesis. Mijn andere promotor Dr. Pieter Boets zou ik graag bedanken omdat hij me de kans heeft gegeven om de experimenten uit te voeren met platvissen. Verder werd het labowerk aangenamer en efficiënter gemaakt door Nancy. Ze stond altijd klaar om te helpen indien er iets niet duidelijk was of als ik iets nodig had. Ze maakte van mijn problemen ook de hare, en zochten zo samen naar oplossingen. Dit was tevens het geval voor mijn medestudenten waarmee ik het labo deelde. Aangezien ik met Niels en Michiel rond hetzelfde thema werkte (microplasticproblematiek) kon ik ook altijd bij hun terecht met vragen, waarna we samen naar oplossingen zochten. Dan gaat er ook speciale dank uit naar mijn ouders die achter mij stonden tijdens het hele project. Ze hebben me ook geholpen met m n teksten te verbeteren. Roger, een leerkracht Nederlands op pensioen, heeft me bijgestaan om de thesis vlot leesbaar te maken en schrijffouten eruit te halen. Als laatste wil ik mijn vrienden uit Opwijk en Gent bedanken om me door dit jaar te loodsen. Ze waren een uitlaatklep voor mij en zorgden voor ontspannende momenten in tijden dat ik dit het meest kon gebruiken. Bedankt iedereen! iv

5 v

6 Inhoudsopgave Voorwoord... iv Lijst met figuren... viii Lijst met tabellen... ix Lijst met gebruikte afkortingen... x Samenvatting... xii 1. Inleiding Literatuur Plastic in het marien milieu Microplastics Microplastics in de Noordzee Microplastics in mariene ongewervelde organismen Microplastics in vissen Trofische transfer van plastic Initiatieven tot het verhelpen van de problematiek Platvissen (Pleuronectiformes) Tong (Solea solea) Schar (Limanda limanda) Griet (Scophthalmus rhombus) Doelstelling Materiaal en methode Plasticmonitoring in platvissen uit de Noordzee Staalname van platvissen Analyse van gastro-intestinaal stelsel van platvissen Plasticmonitoring in platvisfilet en bloed Plasticmonitoring in zeewater en sediment Staalname Plasticmonitoring in zeewater Plasticmonitoring in sediment Trofische transfer van microplastics vi

7 5.3.1 Staalname van testorganismen Blootstelling van microplastics aan platvissen Statistische analyse Resultaten Plasticmonitoring in platvissen uit de Noordzee Het voorkomen van Platvissen in de Noordzee Monitoring van het gastro-intestinaal stelsel van platvissen Plasticmonitoring in platvisfilet en bloed Zeewater- en Sedimentanalyse Zeewateranalyse Sedimentanalyse Trofische transfer van microplastics Blootstelling van microplastics aan platvissen via het voedsel Blootstelling van microplastics aan platvissen via de omgeving Discussie Monitoring van platvissen uit de Noordzee Het voorkomen van Platvissen in de Noordzee Analyse van de omgeving van de platvis: microplastics in zeewater Analyse van de omgeving van de platvis: microplastics in sediment Opname van microplastics door platvissen uit de Noordzee Bespreking van de resultaten van het gastro-intestinaal onderzoek Vergelijking met gelijkaardige onderzoeken uit West-Europa Opname van microplastics in het gastro-intestinaal stelsel in labo-experimenten Translocatie van microplastics naar het bloed en het weefsel van platvissen Monitoring van platvissen uit de Noordzee Translocatie tijdens blootstellingsexperimenten met platvissen Massabalans van beide experimenten Algemene conclusie Ideeën voor verder onderzoek Bibliografie Bijlagen Bijlage 1: Berekeningen vii

8 Lijst met figuren Figuur 1: Gemiddelde concentraties van plastic aan het oppervlak van de oceaan 15 Figuur 2: Overzicht van de potentiele transportroutes van microplastics 18 Figuur 3: Tong ( Solea solea) 28 Figuur 4: Schar ( Limanda limanda) 28 Figuur 5: Griet (Scophthalmus rhombus) 29 Figuur 6: Belgisch Continentaal plat 34 Figuur 7: Platvissen na de staalname en boomkor 35 Figuur 8: Dissectiemateriaal en opengesneden platvis 36 Figuur 9: Nikskinflessen en Van Veen grijper 38 Figuur 10: Protocol voor de extractie van microplastics in zeewater 39 Figuur 11: Protocol voor de extractie van microplastics in sediment 41 Figuur 12: Al kruiend vissen op platvissen langs de Belgische kust. 42 Figuur 13 : Gedetecteerde microplastics 49 Figuur 14: De massa in functie van de lengte van de onderzochte platvissen 49 Figuur 15: De droge massa van de inhoud van het GIS in functie van de lengte en massa van de platvissen 50 Figuur 16: Microplastics in zeewater 52 Figuur 17: Enkele voorbeelden van microplastics in het sediment 53 Figuur 18: Microplastics in sediment 53 Figuur 19: Microplastics in sediment, met het aandeel aan de verschillende vormen 54 Figuur 20: Het gemiddeld aantal microplastics teruggevonden in het GIS na experiment 56 Figuur 21: De gemiddelde droge massa van de inhoud van het GIS na experiment 56 Figuur 22: Verband tussen het aantal microplastics in het gastro-intestinaal stelsel 57 viii

9 Lijst met tabellen Tabel 1: Gemiddelde concentraties in sediment van verschillende types partikels in de Belgische kustomgeving (Claessens et al., 2012) 20 Tabel 2: Overzicht van het percentage aan vissen waarin plastic is teruggevonden (Lusher et al., 2013) 24 Tabel 3: Overzicht van het percentage aan vissen waarin plastic is teruggevonden (Foekema et al., 2013) 25 Tabel 4: Overzicht staalname platvissen 34 Tabel 5: Details van de staalname voor water en sediment analyse 38 Tabel 6: Overzicht blootstelling experimenten 43 Tabel 7 : Soortenpercentage en beviste oppervlakte 47 Tabel 8 : De gemiddelde lengte en de gemiddeld massa van gevangen platvissen 48 Tabel 9: samengevatte informatie over de vissen waarin microplastics zijn gevonden 48 Tabel 10: De gemiddelde lengte weergegeven van microplastics gevonden in zeewater 51 Tabel 11: De gemiddelde lengte weergegeven van microplastics gevonden in sediment 54 Tabel 12: De dichtheid en het vochtgehalte van het sediment 55 Tabel 13: Algemene gegevens van de gemiddelde platvis gebruikt voor het voedselexperiment 57 Tabel 14: Algemene gegevens van de gemiddelde platvis gebruikt voor het omgevingsexperiment 58 Tabel 15: De vergelijking tussen de microplastic extractie efficiëntie 62 Tabel 16: Massabalans van polyethyleen sferen van beide experimenten 69 ix

10 Lijst met gebruikte afkortingen BCP: BPA: GIS: LDPE: NOAA: NP: NPCG: PET: POP: PS: PVC: Rpm: SL: Belgisch Continentaal Plat Bisfenol-A Gastro-Intestinaal stelsel Lage Densiteit Polyethyleen Nationale Oceanische en Atmosferische Administratie Nonylfenol Noord Pacifische Centrale Gyre Polyethyleentereftalaat Persistente Organische Polluent Polystyreen Polyvinylchloride Rotaties per minuut Standaardlengte x

11 xi

12 Samenvatting Plastic is een van de meest gebruikte materialen, met zeer diverse toepassingen. De jaarlijkse productie ervan blijft stijgen. In 2013 werd er zo n 299 miljoen ton geproduceerd over heel de wereld (PlasticsEurope, 2014). Al dit plastic eindigt als afval en een deel van dit afval beland in het marien milieu. De macroplastics (plastic >5mm) zullen degraderen doorheen de jaren en microplastics (plastic <5mm) vormen. Deze worden secundaire microplastics genoemd. Er worden ook microplastics gebruikt in verschillende toepassingen. Dit zijn dan de primaire microplastics (Andrady, 2011). Deze microplastics zijn aanwezig in verschillende delen van het marien milieu, waar ze soms accumuleren. Voorbeelden van deze delen zijn: het zeeoppervlak, het sediment, maar ook de mariene biota (Andrady, 2011). Dit kan ook grote gevolgen hebben voor de mens, gezien miljoenen mensen afhankelijk zijn van wat de zee hen geeft. In deze thesis werden enkele commerciële platvissoorten uit de Noordzee onder de loep genomen. Er werd gekeken naar het milieu waarin ze leven en de gevolgen die microplastics hebben op het individu. Eerst werd de gemiddelde microplastic concentratie in het zeewater en het sediment van verschillende plaatsen in de Belgische Noordzee bepaald. De gevonden gemiddelde concentraties bedragen respectievelijk 2 ± 1,15 microplastics.l -1 zeewater en 754 ±288 microplastics.kg -1 droog sediment. De inhoud van het gastro-intestinaal stelsel van 30 scharren (Limanda limanda) en 30 tongen (Solea solea) werd bekeken. Hierin was in 3,3% van de vissen microplastic terug te vinden. Dit komt overeen met ander onderzoek dat in de Noordzee is gebeurd, waarbij er in 2,6% van de vissen plastic is gevonden. De vissen waarin de microplastics werden teruggevonden, waren groter en zwaarder dan de gemiddeld gevangen vis. Translocatie van microplastics werd onderzocht daar de filets en delen van de bloedbaan te onderzoeken op microplastics maar hier werd niets in teruggevonden. Verder werden er twee experimenten uitgevoerd met, in totaal, 15 jonge grieten (Scophthalmus rhombus). Ze werden blootgesteld aan microplastics, enerzijds via hun omgeving (via water en sediment) en anderzijds via hun voedsel (via mossels(mytilus edulis)). Zowel de mossels als de vissen werden blootgesteld aan milieurelevante concentraties van microplastics. De concentratie in het water was 20 partikels per liter. Er werd hiervoor gebruik gemaakt van 30 µm polystyreensferen. Om de platvissen ook bloot te stellen aan microplastics in het sediment, werden nog 700 polyvinylchloride(pvc) partikels van 0,5 mm over de bodem van de aquarium verspreid. Van de rechtstreekse blootstelling van microplastics in zeewater zijn geen sporen terug gevonden in de vissen zelf. Wel zaten er in de maag van één vis twee PVC partikels. Dit was na een blootstelling xii

13 van 12 u. In de vissen die na 48 u blootstelling onderzocht werden, werd niets gevonden. Op de kieuwen en in de feces werden geen microplastics terug gevonden, in geen enkel staal. Dit was, in uitzondering met de andere resultaten, een kleine vis zonder veel maaginhoud. Dit deed vermoeden dat de vis op zoek was naar alternatieve voedselbronnen aangezien al het voedsel al was ingepalmd door de grotere vissen. In een andere aquarium werden negen platvissen gevoederd met aan microplastic blootgestelde mossels. Gemiddeld werd er een concentratie van 9,2 microplastics per gram mosselweefsel vastgesteld. Deze concentratie werd bekomen door enkel de organen van de mossels te geven aan de vissen. Drie uur nadat de mossels aan de platvissen werden gegeven, werden de eerste stalen genomen. In het gastro-intestinaal stelsel van deze vissen waren bijna alle eerst gedoseerde microplastics terug te vinden. De stalen na 12 u bevatten ongeveer de helft van het aantal toegediende microplastics. De gastro-intestinale stelsels van de vissen die na 48 u onderzocht werden, bevatten geen microplastics meer. Bij dit laatste experiment werden ook de filet en de feces geanalyseerd, maar hier werden geen microplastics in teruggevonden. De meeste microplastics werden teruggevonden bij de grootste vissen en bij de vissen met een goed gevulde maag, zowel bij de monitoring als bij de experimenten. Dit doet vermoeden dat plastic niet accumuleert in de vissen maar dat het eerder evenredig is met de hoeveelheid voedsel die werd opgenomen, waarna het samen met de voedselresten het lichaam terug verlaat. De resultaten van dit onderzoek zijn niet onrustwekkend. Maar dit wil natuurlijk niet zeggen dat de microplastics in marien milieu niet voor problemen zorgen. xiii

14 1. Inleiding Plastic is sinds de jaren 50 van vorige eeuw een van de meest gebruikte materialen ter wereld en het wordt dan ook benut voor de meest diverse toepassingen. Deze populariteit is te danken aan de typische eigenschappen. Zo zijn plastics goedkoop, licht, sterk en corrosie resistent, maar ze hebben ook zeer nuttige thermische en elektrische isolatie eigenschappen (Andrady & Neal, 2009). Gemiddeld is de globale plasticproductie in de periode tussen 1950 en 2012 jaarlijks gestegen met 8,7 %. Dit maakt dat er wereldwijd in 2013 zo n 299 miljoen ton plastic is geproduceerd, terwijl er in 1950 maar 1,5 miljoen ton werd geproduceerd (PlasticsEurope, 2014). Deze sterke groei heeft ook tot gevolg dat de plasticvervuiling sterk toeneemt. Er wordt geschat dat in de lidstaten van de Europese Unie in 2012 ongeveer tien miljoen ton plastic niet werd gerecycleerd of verbrand voor energierecuperatie (PlasticsEurope, 2014). Dit plasticafval wordt dan gestort op een vuilnisbelt of gaat ergens in de keten verloren en kan dan in het marine milieu terecht komen waar het zich zal accumuleren op een oncontroleerbare wijze. In de oceanen kan plasticvervuiling ophopen door zeestromingen of gyres tot zogenaamde garbage patches, die nog steeds groeien (Moore, 2008). Blootstelling van mariene organismen aan plastic afval wordt zo onvermijdelijk. In grote stukken plastic (macroplastic) kunnen dieren verstrengeld raken of ze kunnen bewust of onbewust de stukken plastic innemen (Sigler, 2014). Maar de plasticproblematiek beperkt zich niet enkel tot de zichtbare plastic: een meer sluipend gevaar wordt gecreëerd door de aanwezigheid van microplastics in het marien milieu. Dit zijn kleine stukjes plastic, kleiner dan 5 mm, die rondzweven in de oceanen (Arthur, 2009). Deze kunnen een bedreiging vormen voor organismen die in eerste instantie niet beïnvloed werden door de grote stukken plastic. Zo kunnen microplastics gemakkelijker worden opgenomen door kleinere, trofisch lagere organismen. Deze microplastics kunnen na opname accumuleren in de maag of transfereren naar het weefsel, waar ze langere tijd kunnen verblijven en eventueel opstapelen. Er is aangetoond dat microplastics o.a. tot in het mosselweefsel kunnen doordringen (Browne et al., 2008; von Moos et al., 2012). Aangezien de microplastics zo de basis van de voedselketen binnendringen, kan dit gevolgen hebben voor de daaropvolgende trofische niveaus (Farrell & Nelson, 2013). Vele soorten vissen voeden zich met deze lagere organismen, die microplastics bevatten in het weefsel en worden tevens ook rechtstreeks blootgesteld aan plastics die rondzweven in het mariene milieu. De impact en effecten van directe blootstelling enerzijds en trofische transfer anderzijds op vissen is nog onvoldoende gekend om een goed beeld te vormen van welk risico deze microplastics nu inhouden. 14

15 2. Literatuur 2.1 Plastic in het marien milieu In de jaren 70 kwamen de eerste rapporten over de opstapeling van plastics in zeeën en oceanen (Carpenter & Smith, 1972). Dit ten gevolge van het stijgend plasticgebruik sinds de jaren 50 van vorige eeuw (PlasticsEurope, 2014). Nu is plastic overal en zorgt het voor een wereldwijd marien probleem, van de Noordpool tot Antarctica en van kustgebieden tot de diepzee (Lozano & Mouat, 2009; Barnes, 2010 ). De manieren waarop plastic in het mariene milieu terecht komt zijn variabel. Enkele oorzaken waardoor plastic in zee terecht komen zijn: door schepen die hun lading verliezen of bewust afval dumpen in zee of door aquacultuur (Hinojosa & Thiel, 2009). Plastic kan ook onrechtstreeks in het mariene milieu terechtkomen, doordat plastic (eventueel van vuilnisbelten) in rivieren waait, die dan uitmonden in de zee. Ons huishoudelijk afval bestaat voor ongeveer 10% uit plastic (Barnes et al., 2009). Maar wereldwijd bestaat 60 tot 80% van het mariene afval uit plastic, met zelfs uitzonderingen tot 95% op sommige plaatsen ( Moore, 2008). De concentraties aan plastic in het marien milieu zijn plaats afhankelijk. Plaatsen waar een hoge plasticlozing is kunnen sterk vervuild zijn. Maar zeestromingen kunnen de plastic ook over grote afstanden verspreiden, waardoor de effecten eerder globaal dan lokaal zijn. Een voorbeeld hiervan is het plastic dat men vindt in Antarctica en de sub-antarctische eilanden waar er geen of weinig plastic wordt geloosd, maar er toch plastic in het marien milieu te vinden is (Eriksson & Burton, 2003; Barnes & Milner, 2005). De grootste concentraties aan marien plastic afval vindt men terug in de gyres die een hotspot zijn voor plasticaccumulatie. Deze gyres zijn ringvormige zeestromingen waarvan onze oceanen er wereldwijd vijf bevatten: de Noord-Pacifische, de Zuid-Pacifische, de Noord-Atlantische, de Zuid- Atlantische en de Indische gyre (NOAA, 2014) en zijn weergegeven als grijze vlekken in figuur 1. De Noord-Pacifische gyre is de grootste, met naar schatting tussen de 2300 en de ton drijvend plastic afval. In het centrale gedeelte ervan ligt de gemiddelde concentratie rond de 400 g per km² (Cózar et al., 2014). De maximaal opgemeten concentratie van drijvend plastic (afmetingen > 0,3 mm, dus zowel micro- als macroplastics) ging hier boven de 1 miljoen partikels per km 2 (Law et al., 2014). De omvang van deze garbage patches is waarschijnlijk te wijten aan de dichtbevolkte kustgebieden van Oost-Azië (Cózar et al., 2014). De studie van de groottedistributie van drijvend plastic afval in 15

16 open oceanen wees uit dat de meest abundante grootte rond de 2 mm lag (Cózar et al., 2014; Eriksen et al., 2013). Figuur 1: Gemiddelde concentraties van plastic in g. km -2 aan het oppervlak van de oceaan op 442 plaatsen verspreidt over de wereld. De grijze zones geven de accumulatieregio s weer, volgens een schatting van een globaal oppervlakte circulatiemodel. De legende staat weergegeven in de figuur (Cózar et al. 2014). Toen duidelijk werd dat plastic niet onschadelijk was voor het mariene leven, groeide de aandacht voor het probleem. Een logisch gevolg hiervan was het groeiend aantal onderzoeken met focus op de negatieve impact van plastic. Maaganalyses op zeevogels gaven aan dat er zich een duidelijk probleem ontwikkelde, zo is er bij minstens 44% van de zeevogelsoorten plastic waargenomen in de maag (Moore, 2008). Dit komt voornamelijk doordat zeevogels de plastic aanzien als voedsel en het bewust gaan innemen. Tijdens specifiek onderzoek aan de Noordzee in de periode tussen , vond men in 95% van de 1295 onderzochte noordse stormvogels (Fulmarus glacialis) plastic in de maag. Gemiddeld zaten er zo n 35 stukken plastic in de maag, met een gemiddelde massa van 310 mg. Jongere vogels hadden een hoger percentage aan plastic in hun maag (Van Franeker et al., 2011). Als de vergelijking gemaakt wordt met een gelijkaardig onderzoek uit de jaren 80 is er een opmerkelijke verschuiving: in de jaren 80 vond men meer industrieel plastic terug in de magen van de noordse stormvogels ten opzichte van het recent onderzoek (Van Franeker et al., 2011). Ook bij 26 soorten van de orde van Cetacea (tot deze orde horen alle soorten walvissen en dolfijnen) en bij zeeschildpadden is van ingestie van plastic zakken, vislijnen of diverse andere vormen van plastic waargenomen (Moore, 2008). Een studie over de impact van marien afval op biodiversiteit toonde aan dat in 80 % van de gevallen dat organismen door marien afval beïnvloed werden, het 16

17 over plastic ging. Microplastics had een aandeel van 11% op het totaal aantal gerapporteerde gevallen (GEF, 2012). Onderzoek in de Grote Oceaan wees aan dat plastic effectief door vertebraten kan aanzien worden als prooi: dit werd aangetoond door de bijtsporen aanwezig op plastic afval. Bij 16% van het geanalyseerde plastic werden bijtsporen gevonden, met een waar te nemen selectiviteit voor geel en blauw plastic (Carson, 2013). Niet enkel ingestie van plastic leidt tot problemen: zo raken zeehonden, zeeleeuwen, dolfijnen, walvissen, zeeschildpadden, zeevogels en vissen verstrikt in het plastic of warrelnetten, waarna ze meestal een verstikkingsdood sterven (Moore, 2008; Derraik, 2002; GEF, 2012). Meer recent is ook ontdekt dat plastic een medium is voor het verspreiden van invasieve soorten. Organismen zoals zeepokken, mollusken en algen kunnen zich vastzetten op drijvend plastic en op die manier veel grotere afstanden afleggen dan in een onverstoord milieu. Hierdoor vindt er een toename plaats van de hoeveelheid invasieve soorten en aangezien het plastic in de oceanen steeds toeneemt, wordt dit een steeds groeiend probleem (Gregory, 2009). Het plastic wordt ook gebruikt als structuur voor pelagische insecten om er hun eieren op af te zetten. Harde structuren voor ei-depositie waren vroeger een limiterende factor, waardoor er nu een stijging van het aantal pelagische insecten wordt waargenomen in de Noord-Pacifische centrale gyre (NPCG) (Goldstein et al., 2012). Het grootste deel van de onderzoeken naar het effect van mariene plastic vervuiling gebeurt in het noorden van de Stille Oceaan, waar men te kampen heeft met de meest omvangrijke plastic gyre (Cózar et al., 2014). Onrechtstreeks kan plastic ook voor gevaren zorgen omdat er aan het hydrofobe oppervlak van het plastic persistente organische polluenten (POP s) kunnen sorberen. Deze stoffen zijn eveneens hydrofoob van aard, waardoor ze meer affiniteit gaan vertonen voor het plastic dan voor zeewater. De effecten hiervan hangen af van het type polluent, het type plastic en de verblijftijd van het plastic in het organisme (Rowland et al., 2007). Doordat deze stoffen accumuleren op het oppervlak van plastics zal er een potentieel hogere opname zijn van POP s bij organismen die plastics innemen. Ook hebben deze geadsorbeerde stoffen een verminderde biobeschikbaarheid, waardoor ze minder snel uit het milieu verdwijnen door micro-organismen die deze stoffen kunnen afbreken (Rowland et al., 2007; Koelmans et al., 2013). Ook is er een potentieel voor biomagnificatie, waardoor niet enkel de organismen die plastic opnemen effecten ondervinden maar waar ook in de trofisch hogere organismen een opstapeling kan plaatsvinden van deze POP s. Dit fenomeen is nog niet in detail bestudeerd (Teuten et al., 2009). 17

18 2.2 Microplastics Het meeste onderzoek gebeurt naar het zichtbaar macro plastic in de oceanen. Maar meer recent is er nog een ander sluipend gevaar van plastic ontdekt, namelijk de microplastics. Net als grote stukken plastic kunnen ze grote afstanden afleggen en accumuleren in verschillende delen van de mariene omgeving, zoals het sediment (Thompson et al., 2004). De weg die microplastics afleggen en de effecten die ze kunnen veroorzaken worden weergegeven in figuur 2 (Wright et al., 2013). Microplastics zijn gedefinieerd op verschillende manieren. Universeel wordt er aangenomen dat het om plasticdeeltjes gaat die kleiner zijn dan 5mm. Dit wordt ook zo gedefinieerd door de Nationale Oceanische en Atmosferische Administratie (NOAA) (Arthur, 2009). Microplastics die mariene verontreiniging veroorzaken kunnen opgedeeld worden in twee hoofdgroepen: primaire en secundaire microplastics. Primaire microplastics zijn plastics die door de mens op microscopische grootte geproduceerd worden, daarom ook de naam microplastics by design. Deze komen dus altijd als microplastics het mariene milieu binnen, zoals bijvoorbeeld cosmetische scrubbers, die via het afvalwater in de oceaan terecht komen (Andrady, 2011; Cole et al., 2011). Secundaire microplastics ontstaan door degradatie van grotere stukken plastic. Dit kan zowel gebeuren in het marien milieu of voordat het plastic in het marien milieu binnenkomt. Deze degradatie is een wijziging dat het moleculair gewicht van het polymeer verlaagt, waardoor het materiaal zijn kenmerkende sterkte-eigenschappen verliest en zal verbrokkelen tot microplastics (Andrady, 2011). Meestal begint het met fotodegradatie door de UV-B stralen van het invallend zonlicht. Hierna kunnen zich ook nog processen voordoen zoals biodegradatie, thermo-oxidatieve degradatie en hydrolyse (Andrady, 2011; Rowland et al., 2007). 18

19 Figuur 2: Overzicht van de potentiele transportroutes van microplastics en de biologische interacties op de verschillende niveaus (Wright et al., 2013). Recent is een andere belangrijke bron van microplastics ontdekt, zijnde de vezels afkomstig van het wassen van synthetische kledij, die via het afvalwater in het mariene milieu terecht komen. Forensisch onderzoek toonde aan dat een deel van de polyester- en acrylvezels die teruggevonden werden in sedimentstalen van 18 kustgebieden over de hele wereld, overeen komt met vezels van synthetische kledij (Browne et al., 2011). Per wasbeurt kunnen meer dan 1900 vezels via het afvalwater weggespoeld worden (Browne et al., 2011). Een groot deel van de mariene plasticvervuiling bestaat uit microplastic. In 96% van de stalen genomen aan het wateroppervlak van de NPCG zat plastic. Van de totale massa van de verzamelde plastic had 89% een grootte tussen de 1 en de 5 mm. Dit onderzoek toonde ook aan dat de totale massa aan neustonisch plastic zes maal deze van neustonisch plankton was, wat nogmaals het belang van microplastics in de oceanen aantoont (Moore et al., 2001). Microplastics komen overal in het mariene milieu voor van de diepzee tot kustwateren, in de waterkolom, maar ook in het sediment en in mariene organismen. Uit onderzoek blijkt dat de hoogste dichtheden aan microplastics in zeewater (ρ=1025 kg.m -3 ) te vinden zijn dicht tegen de bodem i.p.v. aan het wateroppervlak. In het midden van de waterkolom werden de laagste concentraties opgemeten (Lattin et al., 2004). Dit is vooral te wijten aan biota die zich vestigen op 19

20 het plastic en een biofilm vormen, waardoor de totale dichtheid van het partikel stijgt en het zal zinken. Wel zullen kleinere partikels minder snel naar de zeebodem zinken als grotere partikels. Vooral omdat de turbulentie door zeestroming het bezinken zal verhinderen. Deze kleine partikels zullen dan accumuleren op plaatsen met een lage turbulentie (Browne et al., 2010). Microplastics met hoge densiteit (hoger dan die van zeewater) kunnen zich toch verspreiden in het marien milieu door de turbulenties, de getijdestromen of door hun groot oppervlak (Cole et al., 2011). Hogere concentraties aan microplastics werden opgemeten in kustwateren, wat te wijten is aan de plastic input vanop het land (Lattin et al., 2004). De microplastics zorgen voor een groeiend probleem waar verder wetenschappelijk onderzoek belangrijk is om de biologische interacties beter te begrijpen en te kunnen inschatten (Wright et al., 2013). Ook de kwantiteit en de effecten van plastic op nanometerschaal in het milieu is onvoldoende gekend (Browne et al., 2008; Cózar et al., 2014). Volgens Cole et al. (2011) kunnen deze gaten aan wetenschappelijke kennis samengevat worden in enkele punten: 1. Gebruik een duidelijke en gestandaardiseerde groottedefinitie van microplastics, met verdere definities voor nano- en mesoplastics. 2. Optimaliseren en implementeren van routine: hoge doorstroom microplastic staalnames zodat verschillende studiegebieden beter kunnen vergeleken worden. 3. Ontwikkeling van een gepaste methode om gedetailleerd microplastics te kwantificeren in sediment en waterkolom. 4. Kennis over de bestemming en het gedrag van microplastics in de waterkolom vergroten. 5. Methodes ontwikkelen voor detectie van microplastics in biota van het marien voedselweb. 6. Impact van microplastics op mariene biota bepalen en de transfer doorheen de voedselketen begrijpen. 7. Impact van plastic additieven en geadsorbeerde polluenten op mariene biota door ingestie van microplastics bepalen Microplastics in de Noordzee Er blijkt wel dat er een sterke wereldwijde variatie is in de hoeveelheid microplastics die zich in verschillende gebieden bevinden afhankelijk van o.a. de bevolkingsdichtheid van de kust en de heersende zeestromingen (Wright et al., 2013). In onderzoek wordt er onderscheid gemaakt tussen plastics in het sediment, in de waterkolom en drijvende plastics. s Werelds hoogste concentraties aan drijvend plastic zijn opgemeten in de Noord-Pacifische Gyre, waarbij de concentratie microplastics in dit deel van de oceaan met twee grootteordes is toegenomen, ten opzichte van 40 jaar geleden (Goldstein et al., 2012). 20

21 In Europese zeeën en oceanen is de hoeveelheid plastic ook al onderzocht en accumulatieregio s zijn hier geïdentificeerd. Onderzoek begin deze eeuw vond de plaatsen met hogere concentraties aan macroplastics op de zeebodem in West-Europa. Het zuidelijke gedeelte van de Keltische zee, net ten westen van het Engels kanaal en in de Noordzee op 200 km ten westen van de Deense kust. Dit zijn plaatsen waar de hoogste hoeveelheid macroplastic (> 20 mm) op de zeebodem werd waargenomen (Galgani et al., 2000). Ook net ten zuiden van de Noordzee, in het Engels kanaal, werden verhoogde concentraties teruggevonden (Galgani et al., 2000). Een studie op sedimentstalen wees uit dat de concentraties aan microplastics in het sediment tot dubbel zo hoog liggen in het Engels kanaal dan in de Noordzee, waarbij er een significant verband is tussen de bevolkingsdichtheid in aangrenzende kustgebieden en de hoeveelheid microplastics in het sediment (Browne et al., 2011). In tabel 1 worden gemiddelde waarden weergegeven voor stranden, continentale plaat sediment en sediment in havens aan de Belgische kust (Claessens et al., 2011). In dit onderzoek werden hoge concentraties aan microplastics vastgesteld in havengebieden, met name in de binnenhavens werden piekconcentraties vastgesteld. Hier werd er een verband gevonden tussen de geometrie van de plaatsen waar stalen genomen zijn (vooral in welke mate ze afgesloten zijn) en de hoeveelheid microplastics in het sediment. De rivieren werden ook geïdentificeerd als belangrijke bronnen voor de aanvoer van microplastics (Claessens et al., 2011). In het algemeen kan er gesteld worden dat concentraties aan microplastics in het sediment vooral afhangen van (Cole et al., 2011): - antropogene invloeden - de rivieren die in de buurt uitmonden - plaatsen met lage turbulentie, waar microplastics dan ook makkelijker neerslaan Tabel 1: Gemiddelde concentraties in sediment van verschillende types partikels (in aantal partikels per kg droog sediment) in verschillende zones van de Belgische kustomgeving, met tussen haakjes de standaardafwijking op het gemiddelde (Claessens et al. 2011). Vezels Granules Plastic film Polystyreen (PS) sferen Totaal Havens 66,3 (29,0) 56,4 (31,6) 6,7 (12,6) 37,2 (30,4) 166,7(92,1) Belgisch continentaal plat 65,6 (15,1) 29,6 (5,8) 2,1 (1,6) 0,0 (0,0) 97,2 (18,6) Stranden 82,1 (32,6) 6,3 (2,5) 4,4 (4,7) 0,0 (0,0) 92,8 (37,2) Microplastics in mariene ongewervelde organismen De microplastics die in het mariene milieu aanwezig zijn kunnen opgenomen worden door mariene organismen. Grote stukken plastic kunnen enkel door een beperkt aantal grote organismen worden opgenomen, maar microplastics kunnen actief worden opgenomen door een veel grotere fractie van het marien leven. Doordat de microplastics in dezelfde grootteklasse zitten als zandpartikels of als 21

22 plankton worden ze bewust opgenomen door verschillende groepen van organismen(thompson et al., 2004), zoals: - filter-feeders (dit kan gaan van mosselen tot baleinwalvissen) - detrivoren (zoals amphipoden) - deposit-feeders (zoals wadpieren) Opname van zulke microplastics kan toxiciteitproblemen geven met POP s, additieven (bv Ftalaten en bisfenol-a (BPA)) of residuele monomeren. Aangezien microplastics zich soms al in een verre degradatietoestand bevinden is er ook risico van intermediairen, ontstaan door de partiële degradatie van het plastic. Zo kan er styreen of andere aromaten vrijkomen, na partiële degradatie van polystyreen (PS) (Andrady, 2011). Er is door Koelmans et al. (2013) een model opgesteld voor bioaccumulatie van POP s in de wadpier (Arenicola marina). Hierin wordt rekening gehouden met drie fenomenen: - plasticdeeltjes kunnen zorgen voor een daling van de concentratie van POP s in het water - ingestie van met POP s gecontamineerde plastic kan zorgen voor bioaccumulatie van POP s in het organisme - ingestie van niet-gecontamineerde plastic kan een reinigingseffect hebben Uit het model bleek dat het reinigingseffect het grootste was, wat maakt dat er minder bioaccumulatie is bij een grotere hoeveelheid plastic (Koelmans et al., 2013). Voorspellingen liggen wel anders als het over additieven in de plastic gaat, die vrijkomen na ingestie en als de hoeveelheid plastic dat beschikbaar wordt gesteld laag blijft. Dit is ook bestudeerd op de wadpier op basis van modellen met blootstelling aan plastic additieven zoals nonylfenol (NP) en bisfenol-a (BPA). Met als resultaat dat ingestie van microplastics door de wadpier zorgt voor een zeer kleine fractie van de totale blootstelling aan NP en BPA (Koelmans et al., 2014). Desalniettemin is er bij de wadpier na experimenten een positieve relatie vastgesteld tussen de concentratie aan microplastics (tussen de 400 en 1300 µm) in het sediment en het gewichtsverlies van de wadpier. De maximumconcentratie waaraan ze werden blootgesteld was 100 g PS/ liter sediment. Er was ook een daling van de voedselopname vastgesteld. Microplastics accumuleerden niet in het spijsverteringstelsel tijdens het experiment, maar er werd wel een hogere concentratie aan PCB s gemeten in het weefsel van wadpieren die microplastics opnemen (Besseling et al., 2013). Onderzoek heeft aangetoond dat de sorptie van fenantreen op microscopische polyethyleen partikels in het marien milieu tot een grootteorde hoger kan liggen dan op partikels van natuurlijk sediment op dezelfde plaats (Rowland et al., 2007). Ook is er vastgesteld dat metalen zich kunnen concentreren op het geoxideerde oppervlak van microplastics, doordat dit functionele groepen kan 22

23 bevatten die metalen binden (Ashton et al., 2010). Dit alles samen met de verhoogde kans op opname van deze contaminanten door vele organismen ten opzichte van gewone plastics. Het komt omdat microplastics veel kleiner zijn en daardoor beter op te nemen zijn door kleinere mariene organismen. Dat maakt dat er zeker voldoende aandacht moet gaan naar onderzoek op microplastics (Andrady, 2011). Ook is er vastgesteld dat microplastics na ingestie kunnen worden opgenomen door het epitheel naar het weefsel. Dit fenomeen werd voor het eerst vastgesteld bij de mossel (Mytilus edulis). Er werden geen significant negatieve effect ontdekt op oxidatieve status van het hemolymfe, de fagocyterende activiteit van hemocytes en de filter activiteit door blootstelling van de mossel aan microplastics tijdens de korte termijn studies (Browne et al., 2008). In de Noordzee is er wel al translocatie van microplastics vastgesteld bij mossels en wadpieren. Er werden respectievelijk 0.2 ± 0.3 en 1.2 ± 2.8 microplastics.g -1 weefsel terug gevonden (Van Cauwenberghe et al., 2015) Microplastics in vissen De eerste onderzoeken naar ingestie van microplastics vonden plaats begin de jaren 70 van vorige eeuw, waarbij vastgesteld werd dat plastics wel degelijk werden opgenomen door beenvissen. Zo werd in 1972 al aangetoond dat juvenielen en larven van de winterschol (Pseudopleuronectes americanus) en volwassen exemplaren van enkele andere Amerikaanse vissoorten (onder andere de Amerikaanse zeebaars) uit de Noord Atlantische Oceaan plastic opnemen. Het ging over polystyreen sferen met een gemiddelde diameter van 0,5 mm aan de kusten van New England, waarbij 8 van de 14 onderzochte vissoorten deze plastic sferen opgenomen hadden (Carpenter et al., 1972). Het meeste onderzoek naar plastic in vissen gebeurt in de tropen, met de Noord-Pacifische gyre als meest onderzochte gebied. Onderzoek toonde aan dat in 35% van de gevangen meso- en epipelagische planktonetende vissen in de NPCG plastic terug te vinden was in de maag. Er werden 670 vissen onderzocht waarin men in totaal 1375 stukken plastic vond, waarbij het aantal en de grootte van de plasticdeeltjes positief gecorreleerd was met de omvang van de vissen (Boerger et al., 2010). De percentages aan kleuren van het plastic waren ongeveer hetzelfde in het mariene milieu als in de vissen waardoor er vanuit gegaan werd dat er zich geen kleurenselectiviteit voordeed bij opname door deze vissen (Boerger et al., 2010). Een gelijkaardige studie in de Noord-Pacifische gyre rapporteerde de aanwezigheid van plastic in de maag bij 9.2% van de 141 onderzochte vissen (Davison & Asch, 2011). Meer recent is er in dit gebied ook onderzoek gedaan naar plasticingestie bij grote piscivore vissen. Van de 192 onderzochte lansvissen (Alepisaurus ferox) bevatte 24,5% plastic (> 1 mm) in de maag. Deze vissen hadden gemiddeld 1,2 g plastic in de maag (Jantz et al., 2013). Verder zijn er nog tien soorten roofvissen uit 23

24 de Stille Oceaan recent onderzocht naar plastic in de maag. Gemiddeld over alle tien de soorten had 19% van alle 595 exemplaren antropogeen marien afval in de maag. De drie mesopelagische vissoorten hadden significant meer afval in de maag dan de epipelagische soorten, met de koningsvis (Lampris guttatus) als meest gecontamineerde soort (58% van de 115 onderzochte exemplaren). Ook 30% van de 144 onderzochte lansvissen hadden antropogeen afval in de maag, waarvan 62% plastic was (Choy & Drazen, 2013). Dit is gelijkaardig aan het onderzoek van Jantz et al. (2013). De epipelagische vissoorten hadden minder tot zelfs geen afval in de maag, wat opmerkelijk is aangezien er in het epipelagisch deel van de oceaan meer afval terug te vinden is t.o.v. het mesopelagisch deel (Choy & Drazen, 2013). Het plastic in dit onderzoek was dikwijls in de grootteorde van enkele centimeters, waardoor er niet meer van microplastics kan gesproken worden. Het is dan ook weinig waarschijnlijk dat deze plastic overgedragen werd door trofische transfer, aangezien de meeste van hun prooidieren plastic van dit formaat niet kunnen innemen. Wel is het aannemelijk dat de plastic aanzien werd als prooidier aangezien er dikwijls gelatineachtige organismen op het menu van deze mesopelagische vissen staat. Deze hypothese wordt bekrachtigd door het feit dat bijna de helft van de plastic die in de magen van de onderzochte mesopelagische vissen transparant, doorschijnend of wit was (Choy & Drazen, 2013). Onderzoek van plastic opname in vissen, die behoren tot de familie van de mojarra s (Gerreidae) uit een tropisch estuarium in noordoost Brazilië, toonde aan dat 13,4% van de vissen plastic in de maag had. Alle gevonden plastics waren blauwe nylon vezels afkomstig van de visserij. Hierbij werd ook vastgesteld dat er bij de vissen waarin plastic is gevonden, minder voedsel in de maag zat, wat kan leiden tot een verminderde conditie van de vis (Ramos et al., 2012). Plastic opname door vissen kan verklaard worden door 3 scenario s (Ramos et al., 2012): - accidentele opname door plastic dat meegezogen wordt tijdens het eten - bewuste opname van plastics waarop een biofilm groeit - trofische transfer, door opname van organismen die reeds plastic bevatten (bv. Polycheaten) Een groot deel van de onderzoeken naar plastics in vissen gebeurt in de tropen, maar ook over de zeeën van West-Europa zijn er reeds studies gepubliceerd m.b.t. plasticopname door vissen. In het kanaal tussen Frankrijk en Groot Brittannië werd er gemiddeld in 36% van de vissen plastics waargenomen (tabel 2), met vezels (68%) als meest abundante microplastics (Lusher et al., 2013). Gemiddeld bevatten de vissen waarin plastics werden waargenomen 1,9 ± 0,1 stukken plastic per vis. De plastics hebben een grootte tussen de 0,13 en 14,3 mm maar de meest abundante klasse was deze tussen de 1 en de 2 mm (Lusher et al., 2013). Er werden vijf pelagische en vijf demersale vissoorten onderzocht, waarbij er geen significant verschil in aanwezigheid van plastic werd waargenomen tussen pelagische en demersale vissen (Lusher et al., 2013). 24

25 Tabel 2: Overzicht van het percentage aan vissen waarin plastic is teruggevonden, opgedeeld per soort. Deze cijfers komen van onderzoek van Lusher et al. (2013) in het Engels kanaal. Soort Individuen onderzocht Percentage met plastic wijting (Merlangius merlangus) blauwe wijting (Micromesistius poutassou) 27 51,9 horsmakreel (Trachurus trachurus) 56 28,6 dwergbolk (Trisopterus minutus) zonnevis (Zeus faber) 42 47,6 rode poon (Aspitrigla cuculus ) 66 51,5 gewone pitvis (Callionymus lyra) Rode lintvis (Cepola macrophthalma) 62 32,3 dwergtong (Buglossidium luteum) dikrugtong (Microchirus variegatus) 51 23,5 alle soorten ,5 In de Noordzee werden zeven vissoorten onderzocht waaruit bleek dat slechts 2,6% van het totale aantal vissen (N= 1203) plastic in de maag had (tabel 3) (Foekema et al., 2013). Meestal werd er niet meer dan 1 stuk plastic per vis gevonden, waarbij alle beschouwde plastics tussen de 0,2 en de 4,3 mm zaten. Deze minimumgrootte van 0,2 mm werd vastgelegd door het gebruik van een zeef met deze maaswijdte. Er was geen duidelijke relatie te identificeren tussen de grootte van de plastics en de omvang van de vis of de soort vis. Er werd tevens geen verband gevonden tussen het al dan niet aanwezig zijn van plastic in de maag en de fitheid van de vis, omdat de partikels te klein waren om een saturatiegevoel op te wekken (Foekema et al., 2013). Ook werd er onderzoek gedaan naar de variatie in hoeveelheid plastic in vissen, afhankelijk van de regio in de Noordzee. Het onderzoek van Foekema et al. (2013) toonde een duidelijk verschil aan tussen de zuidelijke (49-54 NB) en de noordelijke (55-60 NB) Noordzee. In het zuidelijk gedeelte vond men significant meer plastic terug in vissen dan in het noordelijk gedeelte, gemiddeld respectievelijk in 5,4 % en in 1,2 % van de vissen (Foekema et al., 2013). 25

26 Tabel 3: Overzicht van het percentage aan vissen waarin plastic is teruggevonden, opgedeeld per soort. Deze cijfers komen van onderzoek van Foekema et al. (2013) in de Noordzee. Soort Individuen onderzocht Percentage met plastic kabeljauw (Gadus morhua) wijting (Merlangius merlangus) 105 5,7 schelvis (Melanogrammus aeglefinus) 97 6,2 horsmakreel (Trachurus trachurus) grauwe poon (Eutrigla gurnardus) 171 <1 makreel (Scomber scombrus) 84 <1 haring (Clupea harengus) 566 1,4 alle soorten ,6 Ondanks dat een deel van het onderzoek van Foekema et al. (2013) en Lusher et al. (2013) beiden op 50 NB uitgevoerd is, zijn het aantal vissen met microplastics in de magen van Lusher et al. (2013) ongeveer vijf maal hoger dan die van het zuidelijk onderzoek van Foekema et al. (2013). Deze variatie wordt toegewezen aan het feit dat in het onderzoek van Lusher et al. kleinere microplastics werden beschouwd en de hoeveelheid vezels veel hoger ligt, wat een gevolg kan zijn van contaminatie (Foekema et al., 2013). De inconsistentie in onderzoeksresultaten stelt dat er belangrijke variabelen kunnen zijn waar rekening mee gehouden moet worden. Voorbeelden van deze variabelen zijn o.a. de locatie, accumulatie van plastic en de vissoort (Sigler, 2014). Vissen nemen evenals vogels steentjes op om hun voedsel te helpen vermalen. Dit kan er ook voor zorgen dat plastic in de maag wordt vermalen, waardoor het aantal plasticpartikels in de vis zal stijgen en de gemiddelde grootte van de plastic zal dalen (Browne et al., 2008). De aan- of afwezigheid van dit gedrag heeft ook invloed op het onderzoeksresultaat. Slechts enkele onderzoeken focusten op het effect van opgenomen microplastics op vissen. Plastics bevatten, zoals eerder vermeld, additieven zoals nonylfenol (NP) en bisfenol-a (BPA) waar vissen aan worden blootgesteld indien ze microplastics opnemen. Experimenten op de kabeljauw (Gadus morhua), gecombineerd met modellen, hebben aangetoond dat de bijdrage van blootstelling aan NP en BPA via deze weg verwaarloosbaar is ten opzichte van de totale blootstelling aan deze additieven (Koelmans et al., 2014). Maar dit geldt enkel voor directe blootstelling. De onderzoekers konden geen conclusie over secundaire vergiftiging van de additieven geven, bijvoorbeeld bentische vissen, die bentische invertebraten, die blootgesteld zijn aan microplastics (zoals de wadpier) gaan consumeren (Koelmans et al., 2014). Een meer compleet onderzoek is uitgevoerd op Oryzias latipes. Deze vissen werden chronisch blootgesteld aan milieurelevante concentraties van 8 ng.ml -1 aan lage densiteit polyethyleen (LDPE) 26

27 microsferen. In het ene experiment met zuivere LDPE en in het andere met LDPE met toevoeging van gesorbeerde polluenten in concentraties zoals deze in marien milieu te vinden zijn. In beide gevallen werd er stress waargenomen bij de vissen, maar duidelijk meer bij de vissen die blootgesteld zijn aan partikels met gesorbeerde polluenten. Bij dit laatste experiment werd er ook bioaccumulatie van de polluenten vastgesteld met levertoxiciteit als gevolg (Rochman et al., 2013). Tot nu toe werd het effect van plasticingestie op vissen nog onvoldoende onderzocht, ondanks de vele bewijzen dat vissen wel degelijk plastic innemen. Verder onderzoek hiernaar is noodzaak om het complexe geheel en ecologische interacties beter te kunnen begrijpen (Sigler, 2014; Rochman et al., 2013) Trofische transfer van plastic Er is nog weinig gekend over de trofische transfer van microplastics in het mariene milieu. Het beperkte aantal onderzoeken is mede te wijten aan de methodologische uitdagingen om microplastics te kwantificeren in organismen (Browne et al., 2008). Vermoedens van trofische transfer werden groter na onderzoek op pelsrobben (Arctocephalus spp.), waarbij er in hun feces microplastics werden aangetroffen. Deze werden vermoedelijk opgenomen door het eten van lantaarnvissen gecontamineerd met microplastics (Eriksson & Burton, 2003). Daarnaast werd in een experimentele setting aangetoond dat Noorse kreeften (Nephrops norvegicus) gevoed met plastic gecontamineerde vis 24u na opname nog steeds plasticfragmenten in de maag hadden (Murray & Cowie, 2011). Er werd tevens een transfer van microplastics vastgesteld van de mossel (Mytilus edulis) naar de strandkrab (Carcinus maenas), waarbij microplastics werden opgenomen in het hemolymfe en het weefsel van de krab (Farrell & Nelson, 2013). Hierbij werden krabben eenmalig gevoed met mossels die een uur lang blootgesteld werden aan 411 miljoen (0.5 µm) polystyreen microsferen in 400 ml zeewater. De maximale hoeveelheid microsferen in het hemolymfe was 0.04% van de hoeveelheid waaraan de mossels waren blootgesteld. Ook werden er microplastics terug gevonden in de maag, de hepatopancreas, de ovaria en de kieuwen van de krab (Farrell & Nelson, 2013). Een significante trofische transfer van microplastics zoals vorig onderzoek aantoont, kan zo leiden tot nadelige gevolgen m.b.t. bioaccumulatie en biomagnificatie (Farrell & Nelson, 2013). De concentraties aan microplastics waar deze organismen aan worden blootgesteld zijn wel miljoenen keren hoger dan de concentraties die in het mariene milieu te vinden zijn, waardoor effecten van de microplastics mogelijk overschat worden (Browne et al., 2008). Vorige testen waren telkens met invertebraten in beide trofische niveaus, maar het is reeds bewezen dat microplastics door hogere organismen kunnen worden opgenomen door de darmepitheel en verder getransporteerd worden in het lymfevatenstelsel. Dit werd bewezen door onderzoek op knaagdieren die blootgesteld werden aan polyvinyl partikels, waarbij de partikels kleiner dan 150 µm konden worden opgenomen in het lymfevatenstelsel met als gevolgen beschadiging van cellen en 27

28 zelfs trombose door restrictie van de bloedstroom (Hamoir et al., 2003; Hussain, 2001). Onderzoek met gekloond weefsel van ratten wees, aan dat kleinere partikels een snellere translocatie ondergaan dan grotere partikels (Szentkuti, 1997) Initiatieven tot het verhelpen van de problematiek De bewustwording van het probleem groeit waardoor initiatieven om plasticvervuiling tegen te gaan of te remediëren toenemen. Vanuit Europa groeit het aantal projecten met betrekking tot mariene plasticvervuiling. Nu zijn er reeds 32 projecten lopend om op de verschillende aspecten hiervan in te spelen (PlasticsEurope, 2014). Deze projecten zijn in het leven geroepen als hulpmiddel om vijf doelen te bereiken (PlasticsEurope, 2014): - een stijgende bewustwording - een verbeterde terugwinning - kennis verspreiden - onderzoek naar feiten stimuleren - verlies van plastic pellets vermijden Recent is onderzoek opgestart naar een methode om drijvend macroplastic uit de oceanen te halen, meer bepaald uit de sterk vervuilde gyres. De ontwikkelaars van het Ocean Cleanup project stellen zichzelf in staat om 7,25 miljoen ton plastic afval te verwijderen uit de oceanen (The Ocean Cleanup, 2014). 2.3 Platvissen (Pleuronectiformes) Alle platvissen behoren taxonomisch tot de orde van de Pleuronectiformes. Deze orde bevat wereldwijd 14 families en 715 soorten. Ze hebben een bijna wereldwijde verspreiding in mariene habitats van de Arctische oceaan tot Antarctica en komen voor van ondiepe mariene en zoetwatergebieden tot in diepzeegebieden op een diepte van 2000m (Gibson, 2005). Het merendeel komt voor in tropische en subtropische ondiepe wateren. In de Noordzee komen er 19 soorten platvissen voor, die samen een kwart van de bentische visrijkdom en biomassa vertegenwoordigen (Daan et al., 1990). Vissen die tot de orde van de Pleuronectiformes behoren hebben een aantal kenmerkende eigenschappen. Zo hebben de volwassen vissen een asymmetrische opbouw die nog niet te zien is in de larvale fase. De larven hebben nog dezelfde bouw als de fusiforme vissen, maar tijdens de ontwikkeling zullen ze een metamorfose ondergaan. Dit gebeurt meestal tussen maand 1 en 2, maar hangt af van soort tot soort. Er zal een laterale afplatting plaatsvinden. De zwemblaas zal verdwijnen en een verschuiving van één van beide ogen naar de andere zijde vindt plaats. Of het rechter- al dan niet het linkeroog zal verschuiven is afhankelijk van de familie waartoe de soort behoort. Individuele 28