NanoMare-expeditie: nanoplastic in de Noord-Atlantische Oceaan

Geschreven door Helge Niemann 

We zijn weer aan land. De loods van de haven van Angra op het Azoren-eiland Terceira heeft ons schip naar de kade geloodst, en ook de douaneambtenaren hebben de boot zojuist verlaten. Iedereen staat te popelen om Terceira te verkennen, de benen te strekken, eens wat andere gezichten te zien… Maar ik moet wel zeggen: het voelt een beetje vreemd om dit schip al zo snel te verlaten. De Anna Weber was de afgelopen vier weken ons thuis, terwijl we de Atlantische Oceaan overstaken vanuit de poolgebieden ten noorden van IJsland en vervolgens steeds zuidwaarts voeren… naar 32° noorderbreedte, bijna 1.000 km ten zuidwesten van de Azoren. We brachten ongeveer 150 uur door op onze meetlocatie, waar we een reeks instrumenten te water lieten: CTD’s, hogedruk-samplers, verschillende netten, boxcorers… en keken toe hoe de eerste gegevens binnenkwamen via de sensoren. En daarna talloze uren in de laboratoria, de ene reeks incubaties starten, de andere afronden – nachtdiensten om apparatuur aan te passen en te repareren. We raakten in het ritme van het schip, de dagelijkse routine van wisselende wachtdiensten, waarbij de maaltijden de dag als een metronoom structuur gaven.

Het voelt alsof het gisteren was dat we in Reykjavík aan boord gingen, maar we hebben al bijna 6.000 km achter de rug – een heel oceaanbekken. En dat zie je ook: degenen die voor het eerst op zee waren, liepen met ietwat wankele benen toen de eerste golven ons door elkaar schudden… toen, nog in IJslandse wateren. Nu heeft iedereen zee-benen. Onze uitrusting is grotendeels ingepakt en opgeborgen in dozen en containers. Collega’s omhelzen elkaar, en soms zie je zelfs een traantje glinsteren… In zekere zin is dat een goed teken – er is een hecht team ontstaan.
Het was een fantastische expeditie, met een fijne sfeer onder de wetenschappers en ook met de bemanning van Anna Weber. Kleinere en grotere technische problemen werden opgelost, en we hebben een schat aan monsters en gegevens kunnen verzamelen. Ik kan niet wachten om te zien wat we hebben gevonden. Hoeveel nanoplastic zit er in de Atlantische Oceaan? Welk effect heeft het op microben en algen? Maar de antwoorden op deze vragen moeten nog even wachten.

Het is fijn om nu even te ontspannen, uit de 24/7-werkmodus te stappen, en even niet het volgende meetstation te plannen of gegevens- en instrumentproblemen te bespreken. Ik breng een paar dagen door op de Azoren, waar ik ga wandelen en langzaam weer met beide benen op de grond kom.

Geschreven door Yu-Hsin Huang

Een zacht briesje tegen mijn wangen, terwijl het warme zonlicht mijn gezicht verwarmd, een tintelend gevoel alsof ik zachtjes gekieteld wordt. Ik zat op het dek en dacht over de dagen die achter ons lagen. Het voelde alsof alles in een flits voorbij was, en tegelijkertijd leek het ook alsof we al heel lang weg zijn. We zijn bijna op onze eindbestemming: Terceira, op de Azoren.

De expeditie ging voor mij echt van start op Station 1, in de straat van Denemarken ten oosten van Groenland. We verzamelden zeewater met High Pressure Incubators (HPI’s): een fles gemaakt van titanium zodat deze enorme druk kan weerstaan, en dus water van grote diepte kan verzamelen. De flessen behouden ook de druk van die diepte, wat ervoor zorgt dat ik experimenten kan uitvoeren met de nanoplastics uit het watermonster, onder dezelfde condities als waar ze vandaan kwamen.

Het doel van dit project is om inzicht te krijgen in wat er met nanoplastics gebeurt als ze worden afgebroken door microben, en of marine microben uit verschillende omgevingen, bijv. andere diepten en klimaten, in staat zijn om nanoplastics af te breken.

Ons werk begon meestal enkele dagen voor we daadwerkelijk monsters gingen nemen. We bereiden de HPI-flessen voor en zetten alles klaar op de CTD-rosette zodat die de volgende ochtend meteen over boord gezet kan worden. Die voorbereidingen duurden vaak wel tot middernacht, dus ik en mijn teamgenoten Zakiya en Isabella noemden onszelf al snel het “Nanococktail-team”. Om de sfeer erin the houden maakten we ons eigen liedje, draaiden we luide muziek, deden we Taiwanese ochtend-oefeningen en planden we alvast onze volgende filmavond. Hoewel dit al mijn derde onderzoeksexpeditie was, was het mijn eerste waarin ik als PhD-student een team moest leiden. Ik heb geleerd dat het zorgen een goede sfeer en teamgevoel bijna het belangrijkste is om efficiënt te blijven werken, zeker tijdens zulke lange dagen die veel van iedereen vragen. En natuurlijk had ik ook veel geluk dat ik zo’n geweldig team had, dit werk was zonder hen echt niet gelukt.

We hebben net het laatste punt waarop we monsters namen gehad, waarmee het totaal komt op 144 HPI-flessen en 72 glazen flessen. Tijdens de drukste periode hebben we twee dagen achter elkaar bijna non-stop gewerkt van 8 uur ’s ochtends tot 12u ’s nachts. Zo vaak wijzigde de plannen die we hadden gemaakt – wat vaak gebeurt op een onderzoeksexpeditie – dat flexibiliteit een andere belangrijke les voor mij geweest is. Ondanks alle veranderde schema’s lukte het ons om onze bemonsteringstijden aan te passen, geconcentreerd te blijven én plezier te houden.

We did it! 

We zijn trots, maar ook een beetje verdrietig dat deze reis er bijna op zit. Hoewel er natuurlijk nog flink wat labwerk te doen is de komende dagen aan boord, voelt het toch alsof de expeditie zo goed als klaar is. 

Naast de late avonden in het lab, lukte het ons ook wel om ons te vermaken in ‘het grote blauwe niets’. We zagen walvissen en ontelbaar veel vliegende vissen. Die laatsten deden mij aan mijn thuis denken, aan Taiwan. 

Mijn eerdere twee expedities gingen over de Pacifische Oceaan, terwijl ik dit keer de kans kreeg om over de Noord-Atlantische Oceaan te varen. Dat is het mooie aan oceanografie: het laat je de wereld zien vanuit verschillende perspectieven. Plaatsen lijken enorm ver van elkaar verwijderd, maar als je goed kijkt, zie je hoe dicht ze met elkaar verbonden zijn. En je realiseert je hoe klein wij mensen zijn: eigenlijk ‘nano’ in verhouding tot die grote blauwe oceaan. 

Toch klopt het allemaal. Elke waarneming, elk verschijnsel, elke vraag. En ik hoop dat we op een dag samen weer een stukje meer van deze blauwe schepping van God kunnen onthullen.

Geschreven door Georgina Panagiotounakou

Ik schrijf dit halverwege onze expeditie met het onderzoeksschip Anna Weber van Bosse, van IJsland naar de Azoren. Er is nog geen moment geweest waarop ik me niet ontzettend gelukkig voelde om hier deel van uit te maken, zelfs niet toen de god Poseidon boos was en de boot zo liet schommelen alsof we in een grote pan werden geroerd. Het is alleen een beetje jammer dat ik niet altijd kan genieten van het lekkere eten van Mihai (onze kok)… Maar wat deze cruise tot een onvergetelijke ervaring maakt, zijn vooral de mensen. Het doet me zo veel plezier dat we zo’n goed team zijn, zowel onder de bemanningsleden als onder de collega-wetenschappers.

Ik heb twee bemonsteringsmethoden die ik tijdens deze expeditie moet uitvoeren: een Manta-trawl om deeltjes uit het oppervlaktewater op te vangen en een Multinet voor diepere wateren, tot wel 300 meter diep. Hoewel ik vooral de massaverdeling van microplasticdeeltjes onderzoek, vangen mijn netten ook veel planktonsoorten – de Manta en het Multinet worden immers van oudsher sowieso voor plankton gebruikt. Voor mijn werk is het belangrijk om de verhouding tussen plastic en organismen te onderzoeken, wat simpel gezegd beschrijft hoeveel leven er is in vergelijking met microplastics en hoe schadelijk deze deeltjes voor plankton kunnen zijn. En geloof me, er is heel veel leven dat bedreigd wordt!!! Voor exacte resultaten moet ik echter wachten tot ik weer aan wal ben om mijn monsters te verwerken. Tot die tijd kan ik alleen maar genieten van het verzamelen van monsters, wat, eerlijk gezegd, waarschijnlijk het leukste deel van mijn reis is! Na deze expeditie kan ik eindelijk verhalen delen over de gevaren waarmee onze oceanen waarschijnlijk te maken hebben door de door de mens veroorzaakte plasticvervuiling, die ik nu met eigen ogen heb gezien.

Even vooruitspoelen: Mijn eerste bemonsteringsdag is aangebroken, 17 augustus, en ik ben best gespannen: Is alles klaar? Zitten de netuiteinden voor het verzamelen van de monsters goed vast aan de netten? Hoe zullen mijn monsters eruitzien?

Al die vragen blijven maar door mijn hoofd spoken. De eerste Manta-trawl was een succes; wat een opluchting. Helaas leek de Multinet andere plannen te hebben. Drie uur lang naar het scherm van de software staren, om er vervolgens achter te komen dat er geen monsters waren genomen omdat we vergeten waren de netten te ontgrendelen. Gelukkig hadden we tijd om het allemaal nog een keer over te doen. Zoals mijn begeleider Peter tijdens een videogesprek zei, terwijl hij om dezelfde reden als ik helemaal op de Stille Oceaan aan het zeilen was: „De eerste bemonstering is net als de eerste pannenkoek die je bakt, altijd een beetje miehhh“… Daarna is alles soepel verlopen!

Manta-bemonstering is superleuk, want het in de gaten houden van het net (controleren of het goed stroomt) gaat gepaard met naar de zee staren, een beetje vitamine D opdoen en fijne muziek uit de prachtige, zelfgemaakte luidspreker die René (elektrotechnicus) en Jacco (een van de matrozen) hebben gemaakt. Op basis van Renés idee en ontwerp hebben ze letterlijk oude stukken hout aan elkaar gelijmd om de behuizing te maken en daarna een grillrooster uit de keuken, een stukje metalen lier en een paar goede elektrische onderdelen toegevoegd, die René aan elkaar heeft gezet. We kunnen muziek afspelen die we vanaf onze telefoons streamen, en vaak gaat het luisteren naar muziek gepaard met zingen of zelfs dansen!

Soms praten we gewoon wat met elkaar terwijl we wachten tot het mantanet weer binnen is. Multinetten zijn daarentegen minder leuk, omdat ik tijdens het uitzetten de hele tijd naar een scherm zit te staren. Maar dankzij het fijne gezelschap in het lab en het kijken naar de diepte van het chlorofylmaximum op het scherm, is de multinetprocedure toch “tijd die goed besteed is”. Eén keer zag ik zelfs ‘kleine beestjes met hun helmen op’ stiekem gluren om naar grienden te kijken. Ik schrijf dit trouwens terwijl er net een multinet wordt uitgezet; mijn ogen gaan van scherm naar scherm en tussendoor zeg ik dingen als ‘de lier kan met een snelheid van 30 meter per minuut naar beneden’, of ‘je kunt de lier nu stoppen’; klinkt dat niet prachtig?

Onze dagen gaan dus gewoon door, volgens zo’n beetje dezelfde routine. Maar onze avonden zijn net even anders. De fitnessruimte op de R/V Anna Weber heeft onze aandacht getrokken. Mijn favoriete training is boksen, en als de schema’s het toelaten, ga ik samen met Annalisa en Samuele en onze coaches Dali (matroos) en Jacco. Anders trainen we onszelf ;) Als je me daar niet tegenkomt, ben ik waarschijnlijk een leuke film aan het kijken, aan het kletsen met de collega-wetenschappers in de lounge, of aan het snacken in de mess. Omdat we vanuit IJsland naar het zuiden zijn gevaren en nu op 41° noorderbreedte zitten – bijna op dezelfde breedtegraad als de Azoren – is de nachtelijke hemel eindelijk donkerder. Dus ik hoop vanaf nu naar de sterren te kunnen kijken, en hopelijk de Melkweg te zien zonder lichtvervuiling!

Vier jaar geleden wilde ik een bachelorproject vinden over plasticvervuiling (dat is niet gelukt), en drie jaar geleden droomde ik ervan om mee te gaan op een onderzoeksexpeditie in de Egeïsche Zee (dat is ook niet gelukt); maar kijk nu eens naar mij, midden op de Noord-Atlantische Oceaan, waar ik aan mijn masterproject over plasticvervuiling werk!! Al met al ben ik dankbaar voor mijn eerdere keuzes en alle ervaringen die me uiteindelijk hier hebben gebracht, en ik kijk vol verwachting uit naar de toekomst. Hoeveel microplastic zit er in de oceaan vergeleken met nanoplastic? Wat zijn de meest voorkomende groottes en materialen van plastic in verschillende regio’s en op verschillende dieptes? Verschilt de massaverdeling van microplastic tussen de subpolaire en subtropische gyre die we nu doorkruisen? Hoe varieert de verspreiding van plastic tussen het oppervlak en diepere waterlagen? Dit zijn allemaal vragen die ik met dit project hoop te helpen beantwoorden. Helge (NanoMare) en Peter (Ocean Cleanup), ik hoop dat ik jullie niet teleurstel! Tot de volgende keer, xxx Georgina.

Geschreven door Helge Niemann, hoofdonderzoeker tijdens de expeditie AW-109

Ik ben de hittegolven in Nederland ontvlucht, blijkbaar het nieuwe normaal, ook al willen sommige mensen dat niet graag toegeven. Maar dat is een ander verhaal… We zijn de Noord-Atlantische Oceaan op gegaan om een andere reden: plastic.

We hebben er allemaal wel eens van gehoord: plastic afval dat in onze oceanen drijft en de negatieve gevolgen daarvan voor het zeeleven. Een nooit aflatende lawine van afval stroomt vanuit onze beschaving de zee in. Grotere plastic voorwerpen drijven aan het zeeoppervlak, drijven mee met de stromingen en worden door het brandende UV-licht van de zon en de beukende kracht van de golven in steeds kleinere fragmenten opgebroken. Op deze manier worden grotere stukken kleiner; macroplastic wordt microplastic, totdat…

…nou ja, totdat wat?

We hebben al ontdekt dat ten minste een deel van deze grotere macro- en microplastics wordt afgebroken tot deeltjes die kleiner zijn dan een duizendste van een millimeter. Dat is heel klein. Stel je een dun menselijke haar voor: dat is minstens 50 keer dikker dan een duizendste van een millimeter. Deze minuscule plasticdeeltjes – kleiner dan een duizendste van een millimeter – worden nanoplastics genoemd en zijn onzichtbaar voor het blote oog.

Nanoplastics gedragen zich ook nogal vreemd. Grotere plastic voorwerpen drijven of zinken meestal. Plastic zakken zijn bijvoorbeeld vaak gemaakt van polyethyleen (PE) en drijven, terwijl frisdrankflessen zijn gemaakt van polyethyleentereftalaat (PET) en – als ze niet met een deksel zijn afgesloten – zinken. Maar nanoplastics drijven noch zinken, ongeacht of ze uit PE, PET of een andere soort plastic bestaan. Nanoplastics gedragen zich als melk in koffie: de minuscule vetdruppeltjes van de melk blijven gelijkmatig verspreid en stijgen niet onmiddellijk naar het oppervlak als room, noch zinken ze naar de bodem van het kopje.

Voor de oceaan betekent dit dat nanoplastics zich door de gehele waterkolom kunnen verspreiden, van het zeeoppervlak tot de diepzee. Bijna al het zeeleven kan daarom in contact komen met nanoplastics. We hebben vastgesteld dat nanoplastics het leeuwendeel uitmaken van de plasticvervuiling in de Noord-Atlantische Oceaan (ref. ten Hietbrink et al., Nature 2025). We weten echter nog niet precies hoeveel nanoplastics er wereldwijd in het water zitten, noch welke invloed dit heeft op het zeeleven.

Zijn nanoplastics geconcentreerd nabij het oceaanoppervlak, waar ze ontstaan uit macro- en microplastics? Verschillen de concentraties nanoplastics wanneer we bijvoorbeeld arctische, gematigde en subtropische gebieden met elkaar vergelijken? Hoeveel is er al in de diepzee terechtgekomen? Wat gebeurt er met microben – de basis van de mariene voedselketen – wanneer ze worden blootgesteld aan nanoplastics? Wat is het lot van nanoplastics in de oceaan: worden ze uiteindelijk volledig afgebroken?

Dit zijn enkele van de vele vragen die we proberen te beantwoorden met de gegevens die tijdens deze expeditie worden verzameld. Dankzij financiering van de EU heb ik het NanoMare-project kunnen opzetten en een uitstekend team van wetenschappers bijeen kunnen brengen – en we hebben het geluk deze expeditie te mogen uitvoeren aan boord van het glanzende nieuwe vlaggenschip van de Nederlandse onderzoeksvloot, de RV Anna Weber-van Bosse.

De komende weken zullen we volledig in het teken staan van de wetenschap: monsters verzamelen, metingen verrichten, onze bevindingen bespreken en experimenten opzetten. En we zullen een breed geografisch gebied bestrijken, van de ijskoude Arctische wateren tot de zwoele subtropische wateren rond de Azoren – tijdens expeditie AW-109.