Rapu ja muoviroskaa rannalla_kuvaaja Pinja Näkki_SYKE

Mikrometrien kokoluokasta maailmanluokan ongelmaksi – mitä merten mikromuovista tiedetään?

Mikromuovia on kutsuttu uusimmaksi merta ja sen eliöstöä uhkaavaksi globaaliksi ympäristöongelmaksi. Vaikka isompaa muoviroskaa ja sen haittoja merissä on tutkittu jo 70-luvulta lähtien, mikroskooppisen pienten kappaleiden olemassaoloon havahduttiin kunnolla vasta vuosikymmenen vaihteessa.

Ihmiskunta syytää roskaa mereen jatkuvalla syötöllä. Muovintuotannon tasainen kasvu ja puutteellinen jätteidenkäsittely eri puolilla maailmaa takaavat sen, että muoviroskaa kulkeutuu mereen vuosi vuodelta enemmän. Meri ei sitä kuitenkaan purematta niele: vedessä kelluessaan muovi on alttiina sitä haurastuttaville ympäristötekijöille, kuten UV-säteilylle, lämpötilanvaihteluille ja mekaaniselle kulutukselle. Ajan kuluessa muovin pintaan muodostuu mikroskooppisen pieniä halkeamia, joista pienempien muovikappaleiden lohkeaminen hiljalleen alkaa.

Oman osansa muoviroskan pilkkomisessa tekevät meressä elävät eläimet. Manner-Euroopan rannikolla yleisten Orchestia gammarellus -katkojen on havaittu raastavan muovipusseja mikroskooppisen pieneksi muovisilpuksi, ja myös Antarktisten merialueiden avainlajina tunnetun etelänkrillin (Euphausia superba) syömät muovipalaset jauhautuvat krillin sisällä pienemmiksi hippusiksi. Kun muovihippunen on alle viiden millimetrin kokoinen, sitä kutsutaan mikromuoviksi.

Kumuloituva ongelma

Muovi on synteettinen polymeeri, jonka hajoaminen luonnollisiksi yhdisteiksi, kuten vedeksi ja hiilidioksidiksi, kestää kauan. Joidenkin arvioiden mukaan hajoamisprosessi voi viedä jopa satoja vuosia, mutta tarkkaa aikamäärettä ei pystytä antamaan, koska muovi on ollut osa elämäämme vasta noin 70 vuoden ajan. Muovin pitkäikäisyydestä kertoo kuitenkin se, että jopa kymmenien vuosien takaisia muoviroskia voi edelleen löytää hajoamattomina meriympäristöstä. Mikromuovi on aivan yhtä kestävää kuin isommatkin muovit – kummastakaan ei siis hetkeen tulla pääsemään eroon.

Jo nyt meressä olevan muoviroskan lisäksi muovia kulkeutuu ympäristöön jatkuvasti lisää. Vaikka isomman muoviroskan reittejä mereen saataisiin torpattua, mikromuovia vapautuu ympäristöön myös vaikeammin kontrolloitavista lähteistä: muovin tuotantoprosessin eri vaiheista, autonrenkaista, maalipinnoitteista ja tekstiileistä. On siis väistämätöntä, että mikromuovin määrä ympäristössä tulee lähitulevaisuudessa kasvamaan.

Roskat eivät tunne rajoja. Merivirtaukset voivat kuljettaa mikromuovia kauas alkulähteestään ja koota sitä valtaviin pyörteisiin, joissa sekä mikromuovi että suurempi roska lilluvat ympäröiviä alueita tiheämpinä keskittyminä. Mikromuovien esiintyminen ei kuitenkaan ole rajoittunut vain näihin jätepyörteisiin, vaan ne ovat kulkeutuneet maapallon joka kolkkaan: muovien levinneisyys ulottuu navoilta päiväntasaajalle ja syrjäisten saarten rannoilta valtamerten pimeimpiin syvänteisiin. Lisämausteensa merten muovisoppaan tuo tieto siitä, ettei näin hajallaan esiintyvän ja pienikokoisen mikromuovin poistamiseen merestä ole keksitty keinoja.

Koolla on väliä

Mitä pienempää mikromuovi on, sen todennäköisempää on sen päätyminen eläinten ravinnoksi. Mikromuovia on löydetty ympäri maailmaa niin meren ravintoverkon pohjalta eläinplanktonista kuin sen ylemmistäkin osista. Koska ruoansulatuskanavan entsyymit eivät sulata muovia, mikromuovit voivat pahimmillaan aiheuttaa eläinten sisällä hiertymiä ja tukkeumia, sekä kulkeutua eläimestä toiseen peto-saalissuhteiden välityksellä. Suolistotukoksia suurempi ongelma lienee kuitenkin kemiallinen. Mikromuovien on havaittu sisältävän ympäristölle haitallisia yhdisteitä, joista osa on peräisin muovin valmistusprosessista ja osa on kiinnittynyt muovikappaleiden pinnalle vasta meressä.

Muovien valmistuksessa käytetään erilaisia lisäaineita, jotka parantavat valmiiden tuotteiden ominaisuuksia esimerkiksi lisäämällä niiden kestävyyttä tai joustavuutta. Monet muoveissa käytetyt lisäaineet on kuitenkin todettu ympäristölle haitallisiksi – esimerkiksi ftalaattien ja bisfenoli-A:n (BPA) on havaittu häiritsevän eläinten hormonitoimintaa. Kun syöty muovikappale kulkee eläimen ruoansulatuskanavan läpi, lisäaineet voivat vuotaa ulos. Ensimmäisiä viitteitä tästä on saatu pohjoisella Tyynellämerellä elävistä merilinnuista: joidenkin muoveja syöneiden lyhytpyrstöliitäjien (Puffinus tenuirostris) rasvakudoksesta löydettiin polybromattuja difenyylieettereitä (PBDE-yhdisteitä), joita käytetään muoveissa palonestoaineina.

Meressä kelluvat muovikappaleet voivat lisäksi kerätä pinnalleen haitallisia aineita, kuten PCB- ja PAH-yhdisteitä sekä DDE:ä, ympäröivästä merivedestä. Näiden haitta-aineiden pitoisuudet voivat muovin pinnalla olla moninkertaisia ympäröivään meriveteen verrattuna, joten syödyn mikromuovin välityksellä eläin voi saada tujun kerta-annoksen ympäristössä muuten laimeana esiintyvää yhdistettä. Mitä pienempi muovikappale on, sitä suurempi on sen pinta-ala suhteessa tilavuuteen, ja sitä suurempia määriä haitallisia aineita se voi kokoonsa nähden kantaa mukanaan. Haitta-aineiden siirtyminen muovin ja eläimen välillä riippuu muun muassa muovityypistä, ajasta jonka mikromuovin viipyy eläimen sisällä, tarkasteltavan aineen ominaisuuksista sekä pitoisuudesta muovissa ja eläimessä. Karkeasti ajatellen, pitoisuuden ollessa suurempi muovissa kuin eläimessä, ainetta voi siirtyä eläimeen. Jos taas pitoisuus on suurempi eläimessä, ainetta voikin siirtyä eläimestä muoviin. Kun yhdenkin muovikappaleen pinnalla voi olla useita aineita eri pitoisuuksissa, siirtymistä voi teoriassa tapahtua sekä muovista eläimeen että eläimestä muoviin samanaikaisesti.

Toistaiseksi mikromuovien ja niiden mukanaan kuljettaman kemikaalicocktailin aiheuttamia haittoja merissä on vielä vaikea arvioida. Luonnossa vaikutuksia etsitään tällä hetkellä lajeista, joiden uumoillaan altistuvan suurille määrille mikromuovia. Tällaisia lajeja ovat esimerkiksi monet simpukat, jotka hankkivat ravintonsa suodattamalla ympärillään olevaa vettä. Huikean suodatuskapasiteettinsa vuoksi simpukoita onkin perinteisesti käytetty bioindikaattoreina monille vesistöissä esiintyville ympäristömyrkyille. Simpukoiden lisäksi tutkitaan myös merten pitkäikäisiä jättiläisiä, kuten valashaita (Rhincodon typus) ja valaita, jotka siivilöivät vedestä massoittain eläinplanktonia. Valaista etsitään merkkejä etenkin muoveista vuotavien lisäaineiden pitkäaikaisesta kertymisestä.

Mikromuovinielut yhä mysteeri

Tutkijat kartoittavat parhaillaan kuumeisesti mikromuovin runsautta eri puolilla maailmaa ja meren eri osissa: näytteitä kerätään niin meren pintakerroksesta, eri syvyyksiltä vesipatsaasta, pohjasedimentistä kuin rannoiltakin. Tieto mikromuovin runsaudesta eri osissa merta auttavat muun muassa arvioimaan, missä mikromuovien riskit eläimille saattavat olla suurimmat. Samalla saadaan tietoa siitä, miten mikromuovi liikkuu ja mihin se lopulta päätyy. Eläimet voivat toimia mikromuovin väliaikaisena nieluna, mutta mihin mikromuovit eläinten sisältä päätyvät?

Monet tutkijat uskovat, että lopulta suurin osa niin suurista kuin pienistäkin roskista päätyy merenpohjaan. Vedessä vapaana kelluvat ja keijuvat muovikappaleet saavat nopeasti pinnalleen mikrobeista ja muista pieneliöistä koostuvan biofilmin, joka tekee kappaleesta painavamman ja jonka seurauksena kappale alkaa hiljalleen upota vesipatsaassa. Lisäksi mikromuovi muodostaa osansa merenpohjille satavasta orgaanisesta aineksesta, merilumesta: se uppoaa kuolleen kasviplanktonin, mikromuoveja syöneiden eläinten jätösten ja kuolleiden eläinten mukana kohti pohjaa.

Merilumi ylläpitää elämää jopa tuhansien metrien syvyydessä, jossa auringonvalosta riippuvaa fotosynteesiin perustuvaa perustuotantoa ei ole. Merilumen mukana mikromuovit voivat päätyä merenpohjien ravintoverkkoihin: ensimmäiset havainnot mikromuovikuituja syöneistä syvänmerenpohjien merimakkaroista, erakkoravuista ja polttiaiseläimistä on jo tehty. Asutuilla pohjilla pohjaeläinten toiminta sekoittaa sedimentin pintakerrosta ja hautaa vesipatsaasta sedimentin pinnalle uponneita mikromuoveja syvemmälle sedimenttiin. Lisäksi sedimentin pinnalla olevat muovit peittyvät hiljalleen vesipatsaasta niiden päälle sedimentoituvan aineksen alle. Vaikka merenpohjat näin voivatkin toimia mikromuovien hautausmaana, avoimia kysymyksiä riittää. Vielä ei tiedetä, kuinka kauan mikromuovien hautautuminen biologisen toiminnan ulottumattomiin kestää ja millaisia vaikutuksia muovikappaleilla voi ennen sitä olla.

Tilanne Itämeressä

Suomen ympäristökeskus (SYKE) käynnisti ensimmäiset mikromuoveihin liittyvät ympäristötutkimukset Suomessa vuonna 2012. Yksi ensimmäisiä tutkimusaiheita oli kartoittaa meren pinnalla kelluvaa, yli 330 mikrometrin kokoista mikroroskaa, eli muovin lisäksi myös muista materiaaleista peräisin olevia mikroskooppisen pieniä hiukkasia. Pitoisuudet osoittautuivat alhaisiksi ja näyttävät Suomenlahdella sijaitsevilla näytteenottopisteillä jäävän alle kymmeneen kappaleeseen kuutiometriä kohden. Viime aikaiset tutkimukset ympäri maailmaa ovat kuitenkin vahvistaneet, että mitä pienempiä kappaleita tutkitaan, sitä enemmän muovia löydetään. Siltä osin olemme vasta raapaisseet mikromuoviongelman pintaa, ja tutkimusalalla ollaankin kovaa vauhtia tarkentamassa katsetta jopa muutamien nanometrien kokoisiin muovihippusiin, niin kutsuttuihin nanomuoveihin.

Vaikka laboratoriossa suoritetut altistuskokeet ovat osoittaneet Itämeren lajiston, kuten eläinplanktonin, simpukoiden ja äyriäisten, syövän mikromuovia, toistaiseksi tieto mikromuovin esiintymisestä luonnonpopulaatioissa on rajallista. Tänä keväänä julkaistussa tutkimuksessa selvitettiin häkitettyjen sinisimpukoiden (Mytilus trossulus) syömää mikroroskaa jätevedenpuhdistamon purkuputken edustalla Hangossa. Tutkimuksessa mikroroskia löytyi yleisesti sinisimpukoiden sisältä, ja suurin osa löydetyistä kappaleista oli luonnonmateriaaleista, kuten puuvillasta, pellavasta ja villasta, valmistettuja vaatekuituja. Vaatteista peräisin olevien kuitujen todennäköinen reitti on kulkenut kotitalouksien pesuvesistä jätevedenpuhdistamoon ja sieltä edelleen mereen.

Myös avomerellä eläviä kaloja on tutkittu. Suomenlahdelta, Selkämereltä ja varsinaiselta Itämereltä pyydetyistä silakoista (Clupea harengus) ja kilohaileista (Sprattus sprattus) alle kaksi prosenttia sisälsi mikromuoveja, kun taas kolmipiikeistä (Gasterosteus aculeatus) niitä ei löytynyt lainkaan. Alustavien lisäselvitysten mukaan aivan Suomen rannikon tuntumassa mikromuoveja syöneitä kaloja on jonkin verran enemmän, mikä käy järkeen, sillä tiheään asutuilla rannikoilla mikromuovipitoisuudetkin ovat usein korkeita. Parhaillaan Suomen ympäristökeskuksessa tutkitaan muun muassa meren pohjalla elävien selkärangattomien mikromuovikuormaa, mikromuovien reittejä mereen sekä mikromuovin määrää Itämeren pohjasedimenteissä.

Toivoa on

Mikromuovien suurimpia lähteitä ei vielä tunneta, joten lainsäädännöllisiä toimia on vaikea kohdentaa tehokkaasti. Joissakin tapauksissa muovi voidaan helposti korvata muilla materiaaleilla, mistä muovin vähentäminen onkin jo aloitettu: mikromuovien käyttö on lopetettu monissa kosmetiikkatuotteissa ja EU:n pakkausdirektiivin myötä muovipusseista on tullut yhä useammilla kassoilla maksullisia. Monissa käyttötarkoituksissa muovi on kuitenkin lyömätön materiaali, josta ei tarvitsekaan päästä eroon. Sen sijaan muutoksia on tehtävä niin ihmisten kulutustottumuksissa kuin jätehuollossa, jotta turha muovin käyttö ja muovin päätyminen ympäristöön saataisiin vähenemään.

Myös kansalaisaktiivisuudella on ollut suuri rooli ongelmaan tarttumisessa. Etenkin nuoret ympäri maailmaa ovat nousseet esimerkillään osoittamaan, etteivät yksittäisten ihmisten teot ole yhdentekeviä. Massiivinen The Ocean Cleanup -säätiö, jonka tavoitteena on kerätä muoviroskaa valtamerten jätepyörteistä, lähti liikkeelle 17-vuotiaan hollantilaisen Boyan Slatin ideasta. Nyt, viitisen vuotta myöhemmin, säätiössä työskentelee yli 70 tutkijaa ja insinööriä, ja ensimmäinen keräysjärjestelmä on tarkoitus laskea vesille tänä vuonna. Siskokset Melati ja Isabel Wijsen puolestaan olivat 10- ja 12-vuotiaita alkaessaan kampanjoida muovipussien kieltämisen puolesta Balilla. Siskosten perustaman Bye bye plastic bags -järjestön organisoima siivoustapahtuma aktivoi tänä vuonna yli 20 000 ihmistä keräämään jopa 65 tonnia roskaa ympäri saarta. Koska muovi on osa meidän kaikkien elämää, meillä on myös mahdollisuus – ja velvollisuus – vaikuttaa. Kuka tietää, ehkä seuraava merten roskaongelmaa ratkaiseva menestystarina saa alkunsa jonkun aktiivisen suomalaisnuoren ideasta!

Teksti ja kuvat: Pinja Näkki, tohtorikoulutettava, Suomen ympäristökeskus & Helsingin yliopisto
Artikkeli on julkaistu Naturan numerossa 2/2018.

Tutkimuskalastusta. Kuva: Pinja Näkki.

Tutkimuskalastusta. Kuva: Pinja Näkki.