New data on plastics in the South Pacific

(deutsche Version unten)

I came on board research vessel SONNE as a national observer from Chile. As we are sampling on national Chilean waters, I was inspecting that everything was done according to the permits, and I also have the responsibility to send a daily report to Chilean authorities.

Besides that, the chief scientist offered me the possibility to take samples for my own research, which is a very good opportunity. In my own work, I am investigating plastic pollution of the Pacific Ocean. In all ocean basins, floating litter and especially plastic is transported by the surface currents and accumulates towards the centres of huge gyres. The gyre in the South Pacific is one of five big plastic accumulation zones, which have formed and continue to accumulate more plastics  in every part of the ocean since the beginning of plastic production. The floating plastic litter degrades in the environment under physical, chemical and biological processes to smaller pieces called microplastics, which are known to be harmful for many organisms. During this cruise I am taking samples of microplastics by filtering seawater both in transects and on stationary sites. The filter will retain all particles bigger than 10 µm, which will then be analysed back at GEOMAR.

Wildlife on macrolitter. Left: This tiny crab uses the lid as a raft and place to hide. This way, plastic can act as a mean of transport for invasive species. Right: Plastic buoy colonised by goose barnacles. // Leben auf Plastikmüll. Links: Diese winzige Krabbe nutzt den Deckel als Floß und Versteck. Auf diese Weise kann der Kunststoff als Transportmittel für invasive Arten dienen. Rechts: Von Entenmuscheln besiedelte Plastikboje. Photos: Stephan Hamisch

In order to take advantage of this transect across the South Pacific, together with Stephan Hamisch, I am also doing a litter spotting survey, which consists basically in spending as many hours as possible on the uppermost deck while we are transiting and taking notes of every piece of floating litter that we can spot. We record the coordinates and some features to characterize each piece. For example, we note down whether organisms have settled on the litter as a proxy to estimate the lifetime of floating macroplastics at sea.

The overall goal is to assess the distribution of micro- and macroplastics along a longitudinal gradient in the South Pacific. With our data, we want to add information about plastic distribution in the South Pacific to improve estimations about the accumulation of plastic particles in the ocean gyres. During the last week, we experienced a peak in floating litter, spotting a piece every other minute. Sometimes we didn´t even have enough time to write it down, so we had to take quick photos to keep registering. During the last days, the quantities decreased again, so it is already notable that floating plastic items followed roughly a trend of accumulation which has been predicted around these longitudes by tracking models of floating debris.

I cannot wait for my microplastic samples to be analysed at GEOMAR! As macro- and microplastics abundances are often correlated, I expect a similar accumulation of microplastics in the eastern South Pacific as we observed for the floating litter.

Abrazos desde el Pacífico Sur,

Maria Amenabar

Neues Wissen über Plastik im Südpazifik

Ich bin als nationale Beobachterin aus Chile an Bord des Forschungsschiffs SONNE gekommen. Da wir in nationalen chilenischen Gewässern Proben nehmen, habe ich überprüft, ob alles gemäß den Genehmigungen lief. Ich bin auch dafür verantwortlich, täglich einen Bericht an die chilenischen Behörden zu senden. Außerdem bot mir der leitende Wissenschaftler die Möglichkeit, Proben für meine eigene Forschung zu nehmen, was eine sehr gute Gelegenheit ist.

In meiner eigenen Arbeit untersuche ich die Plastikverschmutzung des Pazifischen Ozeans. In allen Meeresbecken werden schwimmender Müll und insbesondere Plastik durch die Oberflächenströmungen transportiert und in Richtung der Zentren riesiger Wirbel gesammelt. Der Wirbel im Südpazifik ist eine von fünf großen Plastikansammlungszonen, die sich seit Beginn der Plastikproduktion in jeder Ozeanregion gebildet haben und immer mehr Plastik ansammeln. Der schwimmende Kunststoffabfall zerfällt in der Umwelt durch physikalische, chemische und biologische Prozesse zu kleineren Stücken, die als Mikroplastik bezeichnet werden und bekanntermaßen für viele Organismen schädlich sind.

Während dieser Fahrt nehme ich Proben von Mikroplastik, indem ich Meerwasser sowohl in Transekten als auch an stationären Standorten filtere. Der Filter hält alle Partikel ab einer Größe von 10 µm zurück, die dann im GEOMAR analysiert werden.

Um diesen Transekt quer durch den Südpazifik zu nutzen, mache ich zusammen mit Stephan Hamisch auch eine „Litter-Spotting“-Untersuchung. Sie besteht im Wesentlichen darin, während der Durchfahrt möglichst viele Stunden auf dem obersten Deck zu verbringen und jedes Stück schwimmender Abfälle zu notieren, die wir erkennen können. Wir zeichnen die Koordinaten und einige Merkmale auf, um jedes Stück zu charakterisieren. Beispielsweise notieren wir, ob sich Organismen auf dem Müll angesiedelt haben, um die Lebensdauer von schwimmendem Makroplastik im Meer zu schätzen. Das übergeordnete Ziel ist es, die Verteilung von Mikro- und Makroplastik entlang eines Längsgradienten im Südpazifik zu bewerten. Mit unseren Daten wollen wir Informationen über die Plastikverteilung im Südpazifik hinzufügen, um die Schätzungen über die Ansammlung von Plastikpartikeln in den Ozeanwirbeln zu verbessern.

Während der vergangenen Woche erlebten wir einen Höchststand an Treibmüll, bei dem alle zwei Minuten ein Stück entdeckt wurde. Manchmal hatten wir nicht einmal genug Zeit, um es aufzuschreiben. Also mussten wir schnell Fotos machen, um uns weiter zu konzentrieren. In den vergangenen Tagen sind die Mengen wieder zurückgegangen, so dass bereits erkennbar ist, dass schwimmende Plastikartikel in etwa einem Trend der Anhäufung folgten, der um diese Längengrade herum durch Tracking-Modelle von Treibgut vorhergesagt wurde.

Ich kann es kaum erwarten, dass meine Mikroplastikproben im GEOMAR analysiert werden! Da die Häufigkeit von Makro- und Mikroplastik oft korreliert ist, erwarte ich eine ähnliche Anhäufung von Mikroplastik im östlichen Südpazifik, wie wir sie für schwimmende Abfälle beobachtet haben.

Abrazos desde el Pacífico Sur,

Maria Amenabar