Een volledig beeld van oorsprong en aard van afval in zee

Aan deze informatie is dringend behoefte voor preventiebeleid. Het onderzoek, gepubliceerd in Nature Sustainability, biedt een kwantitatieve analyse van de wereldwijde samenstelling van het door de mens veroorzaakte afval in zee. Gemiddeld bestaat zwerfafval voor tachtig procent uit plastic. Dit is veruit het belangrijkste materiaal dat in het milieu wordt aangetroffen, gevolgd door metaal, glas, textiel, papier en bewerkt hout. Het grootste aandeel plastic wordt aangetroffen in oppervlaktewater (95 procent), gevolgd door kustwater (83 procent). In rivierbeddingen werd het laagste aandeel plastic aangetroffen (49 procent).

Zwerfafval van huishoudelijke en industriële activiteiten is prominent aanwezig op rivierbodems en rivieroevers, terwijl zwerfafval van tabaksgebruik (sigarettenpakjes, plastic zakjes en aanstekers) vooral op stranden in overvloed wordt aangetroffen. Hoewel in het onderzoek alleen gegevens van vóór de coronapandemie zijn meegenomen, komen voorwerpen voor medisch en/of hygiënisch gebruik bijzonder vaak voor in de zeebodem aan de kust, wat vooral komt doordat deze voorwerpen worden doorgespoeld door het toilet. Maar het opvallendste is dat van de 112 zwerfafvalcategorieën in de analyse slechts tien plastic producten driekwart van alle wereldwijd aangetroffen zwerfafval vertegenwoordigen. Afval van meegenomen kant-en-klaarmaaltijden en dranken voert de boventoon in het wereldwijde afval. Wegwerpzakjes, -flessen, -voedselverpakkingen en -wikkels zijn de vier meest voorkomende soorten zwerfafval en vertegenwoordigen bijna de helft van de door de mens gemaakte voorwerpen.

De onverantwoorde productie van plastic wegwerpartikelen, het nonchalante gedrag van sommige eindgebruikers en de tekortkomingen in terugwinningssystemen leiden ertoe dat er voortdurend plastic in de natuur belandt. Deze input verklaart, samen met de slechte afbreekbaarheid van plastic materialen, de enorme hoeveelheden plastic in zee. Er zijn al actieplannen tegen plastic opgesteld voor de EU en het VK, maar de marktbeperkingen in deze plannen blijven beperkt tot wegwerpartikelen die overbodig of eenvoudig te vervangen zijn. "Hier laten we zien dat beperkingen op het gebruik van plastic artikelen, zoals rietjes, wattenstaafjes en roerstaafjes voor dranken, weliswaar goed zijn, maar het belangrijkste probleem nog niet aanpakken", waarschuwt Andrés Cózar, hoogleraar aan de Universiteit van Cádiz (Spanje) en coördinator van het onderzoek.

Maatregelen om vervuiling door zwerfafval te voorkomen

Het voorkomen van afval is de beste maatregel om zwerfafval in zee tot een minimum te beperken. De auteurs pleiten daarom voor een wettelijk verbod op vermijdbare plastic afhaalproducten als de beste beheersmaatregel. Voor afhaalproducten waarvoor geen alternatief is, wordt in het onderzoek een bijzondere handhaving van de zogeheten ‘uitgebreide producentenverantwoordelijkheid’ (UPV) voorgesteld, gekoppeld aan statiegeld voor de consumenten van afhaalmaaltijden. Beide maatregelen worden gerechtvaardigd door het extra risico dat deze producten in het milieu belanden. Verder moeten bij de vervanging van de meest vervuilende plastic voorwerpen door andere voorwerpen, gemaakt van gemakkelijker afbreekbare materialen, alle levenscycluseffecten van de alternatieve producten worden meegenomen, inclusief productie, vervoer en verwijdering. "Zo ontdekten we dat papier- en kartonproducten nauwelijks voorkomen in de natuur, gemiddeld een procent, maar voor de productie ervan is ook een duurzame grondstofbevoorrading nodig", vertelt Carmen Morales, onderzoeker aan de Universiteit van Cádiz en eerste auteur van het onderzoek.

"Ons oorspronkelijke idee was simpel: een ranglijst opstellen van het belangrijkste zwerfafval in zee als referentie voor preventief beleid", licht Carmen toe. "We kwamen er al snel achter dat dit niet bepaald eenvoudig was, we hebben geluk gehad dat we konden rekenen op de steun van onderzoekers en ngo’s van over de hele wereld, maar de bestaande informatie is gebaseerd op uiteenlopende bemonsteringsmethodes en indelingscriteria", vult ze aan. Door de slechte vergelijkbaarheid van de gegevens was het lastig om een volledig beeld te verkrijgen. Het onderzoeksteam paste een systematische harmonisatieworkflow toe om elk van de grote wereldwijd beschikbare databases te integreren. Met dit proces, met meer dan twaalf miljoen gestandaardiseerde gegevenspunten, konden de onderzoekers in een later stadium patronen in ecosystemen en wereldregio’s met elkaar in verband brengen en vergelijken.

Een nieuw paradigma: selectieve afgifte van grote en kleine plastics aan kusten en open zee

Plastic afkomstig van consumptie op het land vormt wereldwijd verreweg het belangrijkste bestanddeel van zwerfafval in zee. Het aandeel van zwerfafval dat verband houdt met activiteiten op zee (visserij, scheepvaart, viskweek) neemt echter toe in dunbevolkte gebieden. In open oceanen en op hoge breedtegraden (hoger dan vijftig graden) bestaat het meeste zwerfafval hieruit. Interessant is dat de samenstelling van afval aan het zeeoppervlak verschuift van afhaalartikelen voor consumenten dicht bij de kust naar met name visserijgerelateerde voorwerpen op volle zee. De verklaring die uit het onderzoek naar voren komt, heeft te maken met het effect van wind en golven, waardoor grote drijvende voorwerpen telkens terugdrijven naar de kust. Daar hopen de voorwerpen zich op in de zeebodem bij de kust of ondergaan ze een versneld proces van verwering en breuk op de kust totdat ze zijn omgezet in minuscule fragmenten, zogeheten microplastics. Dan komen ze, in de vorm van microplastics, makkelijker door de golven heen in open zee terecht, waar ze worden opgenomen in de transportcircuits van oceaanstromingen.

In 2014 presenteerden Andrés Cózar en zijn team de eerste wereldkaart van plastic afval in de oceaan. Ze toonden het bestaan aan van vijf grote gebieden waar drijvend plastic afval zich ophoopt, één in het midden van elk van de oceaanbekkens. Maar 99 procent van het plastic dat tijdens dat onderzoek werd verzameld in de oceaanwervelingen, bestond uit fragmenten kleiner dan twee centimeter. "Een prangende vraag die onbeantwoord bleef, was waar de flessen, zakken en al die grote voorwerpen waren gebleven die in de oceaan terechtkwamen", vertelt Andrés. Ditmaal was het team op zoek naar zwerfafval van grote afmetingen, het zogeheten macroafval (groter dan twee centimeter), en vond het voornamelijk in de buurt van de kust. "De concentratie van macroafval aan de kust en op de zeebodem is rond de tienduizend keer zo hoog als de concentratie op de diepe zeebodem, en honderdduizend keer zo hoog als in oppervlaktewater", concludeert Andrés. "Kusten blijken belangrijke gebieden om afval te onderscheppen voordat het verandert in microplastic en zich wereldwijd oncontroleerbaar verspreidt in zee", voegt Carmen eraan toe.

De bijdrage van activiteiten op zee

In het onderzoek wordt ook de bijdrage van activiteiten op zee aan het zwerfafval in de oceanen ingeschat op gemiddeld 22 procent voor alle ecosystemen, met het voorbehoud dat dit cijfer moet worden beschouwd als ondergrens. Bij de schatting gaat het alleen om voorwerpen die duidelijk verband houden met activiteiten op zee (voornamelijk vistuig), hoewel ‘wegwerp’-plastics en andere voorwerpen in zee kunnen zijn gedumpt vanaf alle soorten vaartuigen. Voor zwerfafval afkomstig van zee is, gezien de diversiteit ervan, een complexer geheel van maatregelen nodig. De auteurs stellen onder andere een wereldwijde vaste heffing voor de aanvoer van afval voor, ongeacht de hoeveelheid. "Er mogen in geen enkele haven kosten op basis van hoeveelheid worden berekend voor aan het aan land brengen van afval", aldus Cózar.

De opeenhoping van afval in zee is een van de grote problemen van deze eeuw. Wetenschappelijke en maatschappelijke bezorgdheid hebben geleid tot een golf van initiatieven om dit probleem te beperken. De kennis die nodig is om de actieplannen te sturen en te coördineren, blijft echter beperkt. Er bestaat weliswaar veel informatie die nodig is om de oorsprong en de aard van zwerfafval te beoordelen, maar die informatie is erg versnipperd en gefragmenteerd. Steeds dringendere beslissingen moeten vaak worden gebaseerd op gegevens die slechts een gedeeltelijk beeld van het probleem geven. In dit onderzoek zijn voor elk van de zeven sociaaleconomische regio’s in de wereld de meest vervuilende producten geïdentificeerd. Hoewel er geen wondermiddel bestaat tegen vervuiling door zwerfafval, bieden onderzoeken zoals dit wel een consistente basis voor het ontwerpen en coördineren van effectievere actieplannen.

In dit nieuwe onderzoek, gefinancierd door de BBVA Foundation, het Spaanse ministerie van Wetenschap en Innovatie, het operationele programma van het EFRO, en de regering van Andalusië, worden de inventarisaties samengevoegd van zwerfafval op stranden, in rivieren, kustwater en open zee, zowel aan het oppervlak als op de bodem, voor ecosystemen over de hele wereld. Het team achter dit onderzoek, dat onder leiding staat van Andrés Cózar en Carmen Morales van de Universiteit van Cádiz uit Spanje, bestaat uit vijftien instellingen uit tien landen. Naast de Universiteit van Cádiz zijn de volgende instellingen betrokken bij het onderzoek: de European University of the Seas (SEA-EU), het Gemeenschappelijk Centrum voor Onderzoek van de Europese Commissie (EC-JRC) en het Actieplan voor het Middellandse Zeegebied van het UNEP; Ecopuertos, Posidonia Green Project en AZTI uit Spanje; Dive Against Debris uit Australië; Ocean Conservancy uit de VS; The Ocean Cleanup, Wageningen Universiteit en Universiteit Utrecht uit Nederland; de Koning Abdullah Universiteit voor Wetenschap en Technologie uit Saudi-Arabië, IFREMER uit Frankrijk; de Universiteit van British Columbia uit Canada; en de Kyushu Universiteit uit Japan.

Tekst: Wageningen University
Foto: Pixabay