Sediment dispersal of PE and PVC primary microplastics in a coastal archipelago surrounding a plastic production industrial complex

La deriva invisibile: una storia di plastica nel mare

Immaginate l'oceano non solo come una vasta distesa blu, ma come un gigantesco nastro trasportatore rotante. In questo sistema, minuscoli pezzi di plastica — così piccoli da essere chiamati "microplastiche" — vengono costantemente rilasciati, trascinati e trasportati dalle correnti. Alcuni di questi pezzi sono "secondari", il che significa che sono i resti frammentati di bottiglie o sacchetti di plastica più grandi che si sono decomposti nel tempo. Altri sono "primari", ovvero i minuscoli pellet, polveri o granuli prodotti in fabbrica che sono destinati a essere fusi per creare nuovi prodotti. Pensate alle microplastiche primarie come alla farina grezza in un panificio; sono la materia prima prima di diventare una torta.

Gli scienziati sanno da tempo che l'inquinamento da plastica è un mal di testa globale, ma stanno ancora cercando di capire esattamente come queste minuscole particelle prodotte in fabbrica si comportino una volta che finiscono in acqua. Affondano immediatamente come un sasso? Galleggiano come un tappo di sughero? E in che modo la forma della costa e il movimento dell'acqua influenzano il luogo in cui finiscono? Comprendere questo è fondamentale perché il fondo dell'oceano agisce come una gigantesca biblioteca, conservando la storia di ciò che vi è stato scaricato. Se riusciamo a leggere i "libri" (gli strati di sedimenti) sul fondo del mare, possiamo capire da dove proviene l'inquinamento e quanto velocemente si sta diffondendo. Questo è il mistero che un team di ricercatori svedesi ha deciso di risolvere in un angolo specifico del mondo, caratterizzato da un'alta presenza di plastica.

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La scia di plastica nei fiordi svedesi

In un arcipelago costiero sulla costa occidentale della Svezia, vicino a una città chiamata Stenungsund, esiste un enorme complesso industriale. È come un grande quartiere di fabbriche dove due grandi aziende producono materie plastiche grezze: una produce Polietilene (PE), l'altra il Cloruro di Polivinile (PVC). Questa è la "farina" menzionata in precedenza — plastiche pre-produzione che sembrano piccoli pellet, polveri o granuli soffici prima di essere trasformati in prodotti finiti. I ricercatori volevano sapere: quanto di questa plastica grezza sta perdendo accidentalmente nei vicini fiordi (che sono simili a stretti e profondi ingressi marini circondati da isole), e dove va a finire?

Per scoprirlo, il team è uscito nell'ottobre 2018 e ha raccolto fango dal fondo dell'acqua in nove punti diversi. Hanno trattato questi campioni di fango come un detective tratta una scena del crimine, utilizzando sostanze chimiche speciali e acqua molto salata per separare la plastica dallo sporco. Hanno poi osservato le particelle sotto potenti microscopi e utilizzato laser (spettroscopia Raman) e luce infrarossa (FTIR) per identificare esattamente il tipo di plastica.

La grande scoperta: una linea diretta dalla fabbrica al fondale
I risultati sono stati chiari e diretti. Hanno trovato microplastiche in ogni singolo campione di fango prelevato. La quantità di plastica variava da 6,7 a 48 particelle per grammo di fango secco. I tipi più comuni trovati erano PE, PVC e Polipropilene (PP), che costituivano oltre il 90% di tutta la plastica identificata.

La parte più eccitante della storia è l'"impronta digitale" della plastica. Le particelle trovate nel fango apparivano quasi identiche tra loro — stessa forma, stesso colore, stessa consistia. Ciò suggerisce che non provenissero da rifiuti casuali trasportati da lontano; provenivano da una singola fonte locale. È come trovare un mucchio di identici mattoncini Lego integri in un fiume; sai esattamente da quale fabbrica siano caduti. I ricercatori hanno concluso che le industrie di produzione di plastica di Stenungsund sono i principali colpevoli di questo inquinamento.

La storia di due plastiche: i galleggianti contro i sommersi
Lo studio ha anche rivelato una differenza affascinante nel modo in cui le due plastiche principali si comportano, agendo come due personaggi diversi in una gara.

• PE (Polietilene): Questa plastica è più leggera dell'acqua di mare. Immaginate un palloncino all'elio. Poiché è così leggera, tende a galleggiare sulla superficie o a rimanere negli strati superiori dell'acqua per molto tempo. I ricercatori hanno scoperto che il PE era distribuito su un'area più vasta. Ha viaggiato più lontano dalla fabbrica prima di affondare finalmente sul fondo.
• PVC (Cloruro di Polivinile): Questa plastica è più pesante dell'acqua di mare. Pensatela come a un sasso. Affonda molto più velocemente. I ricercatori hanno scoperto che le particelle di PVC erano più concentrate proprio vicino all'area industriale e non viaggiavano molto lontano. Sono precipitate rapidamente dalla colonna d'acqua, creando un "punto caldo" di inquinamento vicino alla fonte.

Utilizzando una formula fisica chiamata Legge di Stokes, il team ha stimato che una particella di PVC affonderebbe sul fondale marino in circa 2 ore, mentre una particella di PE potrebbe impiegare circa 33 ore (o circa 8 ore se si tiene conto del fatto che le particelle di PE sono solitamente più grandi). Questa differenza nella "velocità di affondamento" spiega perché il PE si trovi più lontano rispetto al PVC.

Il mistero della plastica "fantasma" (PP)
C'era una plastica che appariva nel fango ma non aveva un proprietario fabbrile locale chiaro: il Polipropilene (PP). Mentre il PE e il PVC potevano essere tracciati direttamente verso le fabbriche di Stenungsund, la fonte del PP rimane un mistero. Le particelle apparivano molto uniformi, suggerendo che siano anch'esse microplastiche primarie provenienti da una fabbrica, ma i ricercatori non sono riusciti a trovare un produttore locale. Sospettano che la fonte possa trovarsi più a sud, forse vicino a un diverso porto industriale, ma hanno bisogno di ulteriori indagini per esserne certi.

I punti "puliti" e i punti "sporchi"
I ricercatori hanno controllato anche due punti che ritenevano fossero puliti, fungendo da gruppo di controllo. Uno era molto a sud, l'altro in un fiordo tranquillo e isolato. Come previsto, questi punti presentavano livelli molto bassi di PE e PVC. Tuttavia, hanno comunque trovato della plastica, principalmente Polistirene (PS) e gomma. Ciò suggerisce che, sebbene le grandi fabbriche siano la fonte principale per PE e PVC, altre fonti (come un porto vicino per camion e auto) potrebbero rilasciare tipi diversi di plastica.

Perché questo è importante
Lo studio conferma che gli incidenti industriali e le perdite durante la produzione di plastica grezza sono una causa importante dell'inquinamento da sedimenti in quest'area. La complessa rete di isole e canali stretti (il sistema dei fiordi) fa sì che l'acqua si muova in modi complicati, ma il modello di inquinamento segue comunque la logica delle fabbriche e la fisica delle plastiche.

I ricercatori stimano che le fabbriche possano rilasciare circa 0,6 tonnellate di particelle di PVC all'anno nell'acqua, una quantità significativa di minuscola plastica. Sebbene l'industria abbia delle linee guida per prevenire le fuoriuscite, questo studio dimosta che, anche con queste regole, le microplastiche primarie riescono comunque a raggiungere l'oceano, depositandosi nel fango e creando un registro permanente dell'attività industriale. Il documento suggerisce che, per proteggere l'oceano, dobbiamo concentrarci sul fermare queste perdite industriali alla fonte, perché una volta che queste minuscole particelle colpiscono l'acqua, le correnti e il peso della plastica ne decidono il destino.