Mikroplastik dengan bentuk memanjang menyebar lebih jauh di lingkungan – Dunia Fisika

Para peneliti di AS telah menunjukkan bahwa bentuk serat mikroplastik memungkinkan serat tersebut bergerak lebih jauh di udara dibandingkan butiran berbentuk bola. Dalam sebuah studi baru, tim di Cornell University dan Utah State University memodelkan turbulensi aliran udara di sekitar partikel mikroplastik dan menemukan bahwa kisaran polutan di atmosfer sangat sensitif terhadap bentuknya. Berdasarkan model atmosfer dan observasi lapangan, hasilnya menunjukkan bahwa laut merupakan sumber mikroplastik yang lebih besar dibandingkan model sebelumnya.

Partikel mikroplastik yang dilepaskan oleh proses industri dan degradasi benda seperti botol telah ditemukan di hampir setiap bagian lautan, termasuk laut dalam. Baru-baru ini, mikroplastik juga ditemukan di daratan di lingkungan yang dianggap masih asli, termasuk pegunungan Pyrenees Prancis. Namun dibandingkan dengan lautan, pengangkutan mikroplastik di udara belum diteliti secara ekstensif. Meskipun dampaknya belum sepenuhnya diketahui, terdapat kekhawatiran bahwa akumulasi mikroplastik dapat mengganggu proses tanah dan tanaman serta menjadi vektor bahan kimia berbahaya.

Proyek ini dipimpin oleh Shuolin Xiao, pascadoktoral di kelompok Qi Li di Universitas Cornell. Xiao dan rekan-rekannya ingin mengetahui bagaimana bentuk dan ukuran partikel mikroplastik mempengaruhi transportasi atmosfer mereka ke seluruh dunia. Xiao memilih masalah ini karena mikroplastik adalah serat yang panjang, namun pendekatan yang ada saat ini memodelkannya sebagai bola. “Hal ini menimbulkan tantangan teoritis dan pemodelan untuk melacak hal ini dalam skala besar,” kata Xiao.

Turbulensi meningkatkan transportasi

Selain produk konsumen yang terurai, mikroplastik juga dapat masuk ke atmosfer melalui jalan raya dan proses industri. Angin, ombak, dan cipratan air laut di permukaan laut juga diduga dapat memindahkan mikroplastik ke atmosfer.

Seberapa cepat suatu partikel jatuh dari udara bergantung pada keseimbangan gaya aerodinamis dan gravitasi. Aliran fluida di sekitar benda ramping seperti serat mikroplastik telah dipelajari secara luas, namun turbulensi atmosfer menimbulkan tantangan tambahan. Aliran turbulen memberikan torsi pada serat, sehingga orientasinya, dan kecepatan sedimentasinya, berubah secara konstan. Interaksi antara gaya turbulen dan inersia serat plastik menentukan seberapa besar rotasinya. Dengan menerapkan torsi ke dalam model aliran fluida, para peneliti mengembangkan prediksi berapa lama serat mikroplastik akan bertahan di udara.

Model tersebut menemukan bahwa serat mikroplastik bertahan di udara lebih lama dibandingkan partikel bola dengan volume yang sama. Selain itu, serat pipih jatuh ke tanah empat setengah kali lebih lambat dibandingkan serat bulat. Ketika serat sangat tipis, sulit untuk menentukan bentuk penampang secara akurat, dan para peneliti menyoroti bahwa hal ini dapat menyebabkan kesalahan yang signifikan pada model transportasi atmosfer.

Mikroplastik muncul di mana-mana

Para peneliti menggabungkan hasil mereka dengan pemodelan dan pengukuran skala besar untuk memahami bagaimana mikroplastik dapat diangkut ke daerah terpencil. Data lapangan diambil di kawasan lindung di AS. Di setiap tempat diukur ukuran, bentuk, dan laju pengendapan mikroplastik. Sumber mikroplastik diidentifikasi menggunakan data angin, semprotan air laut, kelembaban tanah, dan penggunaan lahan. Informasi ini, dan pengendapan yang bergantung pada bentuk, ditambahkan ke model sirkulasi udara atmosfer yang sudah ada. Hal ini sesuai dengan data observasi, sehingga menghasilkan prediksi sumber mana yang berkontribusi paling besar terhadap pengangkutan mikroplastik di udara dalam skala besar.

Penelitian menunjukkan bahwa sebagian besar serat mikro dalam sampel yang dikumpulkan berasal dari laut. Meskipun terdapat ketidakpastian dalam model, hal ini kontras dengan a penelitian sebelumnya yang mengasumsikan partikel berbentuk bola dan mengidentifikasi jalan sebagai penyumbang terbesar.

Karya ini menunjukkan bahwa bahkan dengan model iklim yang canggih, teori pengangkutan mikroplastik di atmosfer memerlukan penanganan proses skala mikro yang akurat. Li berharap peran atmosfer dalam siklus hidup plastik akan diselidiki lebih lanjut. “Kami berpendapat bahwa lautan adalah tempat tenggelamnya dunia. Tapi mungkin mereka ada di udara, ada dimana-mana.”

Penelitian tersebut dijelaskan dalam Nature Geoscience.

• Konten Bertenaga SEO & Distribusi PR. Dapatkan Amplifikasi Hari Ini.
• PlatoData.Jaringan Vertikal Generatif Ai. Berdayakan Diri Anda. Akses Di Sini.
• PlatoAiStream. Intelijen Web3. Pengetahuan Diperkuat. Akses Di Sini.
• PlatoESG. Karbon, teknologi bersih, energi, Lingkungan Hidup, Tenaga surya, Penanganan limbah. Akses Di Sini.
• PlatoHealth. Kecerdasan Uji Coba Biotek dan Klinis. Akses Di Sini.
• Sumber: https://physicsworld.com/a/microplastics-with-elongated-shapes-travel-further-in-the-environment/