Hvorfor har naturen svært ved at nedbryde plastik?

Man hører ofte om, at det er dårligt for miljøet at smide plastik i naturen.

Plastik er farligt for dyr og fisk, der spiser det, og så tager det tilsyneladende rigtig lang tid at nedbryde for naturen, lyder det ofte i medierne.

Men er det rigtigt, at plastik er svært og langsomt at nedbryde? Eller hvad sker der egentligt med plastik, når det ender i naturen?

Det forsøger vi på Videnskab.dk at få svar på.

Kristian Syberg, der er lektor ved institut for Naturvidenskab og Miljø ved Roskilde Universitet og med i forskningsprojektet MarinePlastic, forklarer til Videnskab.dk, at det er »helt rigtigt, at plastik bliver langsomt nedbrudt i naturen.«

»I nogle scenarier kan det måske tage op til flere hundrede år. Det skyldes, at plastik har en opbygning, som er svær for bakterier at nedbryde,« siger Kristian Syberg, der også er en del af Masseeksperimentet, hvor over 50.000 børn samler plastik i videnskabens navn, som vi tidligere har beskrevet på Videnskab.dk.

Han tilføjer, at plastik ikke har været i miljøet i særlig lang tid endnu, da vi kun har kendt til plastikfremstilling siden cirka 1950’erne:

»Der er i dag kun få eksempler på bakterier, der har adapteret sig til at nedbryde plastik. Men det kan sagtens ændre sig med tiden,« siger han.

Det vender vi tilbage til. Men lad os først lige slå et par ting fast.

Hvad er plastik?

Plastik er en fællesbetegnelse for en stor gruppe af materialer.

Der findes cirka 50 forskellige typer af plastik, der næsten alle sammen består af en eller flere polymerer. En polymer går også under navnet makromolekyle og er et stort molekyle, som er opbygget af tusindvis af mindre enheder (monomere), der er bundet sammen.

Det forklarer Yvonne Shashoua, der er seniorforsker ved Nationalmuseet, og som også er en del af MarinePlastic, til Videnskab.dk.

»Herudover består plastik af tilsætningsstoffer, der beskytter polymerer fra nedbrydning og skaber de ønskede kemiske og fysiske egenskaber,« siger hun.

Yvonne Shashoua forklarer, at der findes både naturlige og syntetiske polymerer. Plastik er syntetiske polymerer, fordi de er kunstigt fremstillet – typisk af olie. Naturlige polymerer kan for eksempel være stivelse i planter.

De syntetiske polymerer – altså plastik – er sværere at nedbryde, fordi der ikke er en organisk nedbrydning af dem fra for eksempel bakterier, siger hun.

LÆS OGSÅ: Mikroplastik fundet i både Arktis, Alperne og Rocky Mountains

Hvordan bliver det nedbrudt?

Nedbrydningen afhænger derfor af det, man kalder abiotisk nedbrydning, altså nedbrydning fra for eksempel sollys, forklarer Kristian Syberg fra RUC.

Derfor afhænger hastigheden af nedbrydningen også af, hvor i naturen plastikken ender.

»Hvis du har en plastikpose, der ender i miljøet, og den ligger på en strand, så vil uv-strålingen fra sollyset gøre, at posen ikke holder i særlig lang tid. Den vil blive rigid og smuldre, fordi polymer-strukturen bliver mere skrøbelig. På et tidspunkt bliver posen nedbrudt til mikroplast,« siger Kristian Syberg.

Hvis posen derimod bliver gravet ned i jorden, og den ligger i et område, hvor der ikke er noget sol og ilt til stede, så kan det måske tage op mod ti gange så lang tid for den at blive nedbrudt.

Kristian Syberg forklarer, at på et tidspunkt bliver al plastikken dog nedbrudt til mindre stykker plastik.

Hvad der sker til sidst, er man dog i videnskaben ikke helt sikker på.

»Vi ved, at plastik bliver nedbrudt til mikroplastik, og vi ved også, at mikroplastik bliver endnu mindre til det, man kalder nanoplastik – og det er lidt der, vores viden stopper på nuværende tidspunkt,« siger han.

Hvornår bliver det nedbrudt?

Det spørgsmål er noget af det, videnskaben forsøger at få svar på lige nu.

I forskningsprojektet Marine Plastic, der er støttet af Velux-fonden, undersøger forskere fra blandt andet Roskilde Universitet, Aalborg Universitet, Aarhus Universitet, DTU og Nationalmuseet konsekvenserne ved plastikforurening.

Og det er her, Yvonne Shashoua kommer ind i billedet igen. Hun er som nævnt seniorforsker ved Nationalmuseet og også en del af MarinePlastic.

På Nationalmuseet har hun arbejdet med at se på bevaring og nedbrydning af plastik gennem tiden, og i MarinePlastic står hun for at undersøge, hvor lang tid plastik er om at blive nedbrudt, fortæller hun til Videnskab.dk.

»For vi ved ikke, præcis hvor lang tid det tager for plastik at blive nedbrudt i naturen,« siger hun.

Hun fortsætter:

»Hvis man kigger på det ud fra et kulturarvsperspektiv, vil man faktisk sige, at plastik bliver nedbrudt meget hurtigt sammenlignet med genstande, der indeholder naturlige polymerer som for eksempel papir og uld.«

Yvonne Shashoua forklarer, at plastik bliver forholdsvis hurtigt nedbrudt til mindre stykker. På Nationalmuseet har man for eksempel samlinger af gummibadehatte og solbriller fra 1960’erne, der »kun er krummer i dag.«

Men det er tilsyneladende svært for naturen at nedbryde plastikken helt tilbage til atomer.

»Udfordringen kommer, fordi makroplastik er så store molekyler, at det er svært at nedbryde det til råmateriale igen. Det kræver høje temperaturer og intenst uv-lys. Det er noget af det, vi forsøger at undersøge nu. Hvor lang tid går der?« siger Yvonne Shashoua.

LÆS OGSÅ: Mikroplast: 10 ting, du bør undgå for at redde havene

Kan man fremskynde processen?

I projektet MarinePlastic er forskerne i gang med at lave forsøg med plastiknedbrydning på to måder:

1. Det, man kalder ’real time’, altså nedbrydning over tid.
2. Det, man kalder accelereret ældning, hvor man fremskynder processen.

Lad os starte med at se på accelereret ældning.

Det betyder, at forskerne forsøger at fremskynde aldringsprocessen ved at udsætte plastik for høje temperaturer (på 70 grader celsius) og meget lys.

»Det er også det plastikindustrien gør. Hvis man for eksempel designer en ny barbiedukke i plastik, og man gerne vil se, hvor længe den holder, så kan man bruge høje temperaturer og intenst uv-lys for at skubbe til hastigheden af nedbrydningen. På den måde kan man udregne og dermed forudsige, hvor lang tid, det tager i real time,« siger hun og tilføjer:

»Men det er bare en forudsigelse, for vi kan ikke være sikre på, om det er rigtigt eller ej.«

Plastikplanche pryder baggården i Brede

Derfor er der brug for at lave forsøg i såkaldt ’real time’ også.

I en række real time-forsøg har forskerne placeret forskellige typer af plastik som for eksempel oliebaseret plastik, genbrugsplastik og bioplastik på en slags planche, som de undersøger løbende for at måle nedbrydningen i realtid.

De har blandt andet sat plastikplancher op under vandet ved Lynæs Havn og på et stativ i baggården ved Nationalmuseet i Brede.

Forskerne forventer at have de første resultater klar allerede næste år, fortæller Yvonne Shashoua.

Ved vi så ikke, om plastik nogensinde bliver helt nedbrudt?

»Det bliver det helt sikkert på et tidspunkt. Jo højere temperaturer og jo mere uv-lys, jo hurtigere går det. Men det er noget af det, vi er ved at undersøge,« siger hun.

LÆS OGSÅ: Nyt studie: Mennesker indtager mindst 50.000 partikler af mikroplastik om året

En plastikspisende bakterie?

Der er lige en sidste ting, vi skal nå at vende i denne artikel.

For Kristian Syberg fra RUC fortæller, at der faktisk er forskere, der har undersøgt, om der er bakterier, der kan spise plastik og på den måde hjælpe med en hurtigere nedbrydning af plastik.

Han henviser til et japansk studie fra 2016, hvor forskerne undersøgte forskellige typer af bakterier i et plastikanlæg. I anlægget var der kun plastiktypen PET (som står for polyethylene terephthalate) til stede.

I undersøgelsen fandt de en bakterie, der havde adapteret sig til at spise plastiktypen PET.

Bakterien ved navn ’Ideonella Sakaiensis’ kunne nedbryde plastik ved hjælp af to enzymer, skriver forskerne, som konkluderer, at 'nogle bakterier, synes, at plastik er fantastisk.'

»Bakterien havde adopteret sig til at spise plastiktypen under de ekstreme vilkår, hvor der ikke var andet mad,« siger Kristian Syberg.

Så måske vil der i fremtiden være organismer, der kommer til at kunne nedbryde plastik, siger Kristian Syberg og tilføjer, at »plastik er også mad«.

»Det er bare mere tungt fordøjeligt mad, hvis man skal sige det sådan lidt populært.«

Studiet blev udgivet i Science, og det kan du læse her.

LÆS OGSÅ: Biolog: Disse myter om plast i havet skal dø

LÆS OGSÅ: Plastik i havet ender på bunden af Arktis