Stelt u zich eens voor dat u voortdurend eet, maar langzaam verhongert. Honderden soorten zeezoogdieren, vissen, vogels en zeeschildpadden lopen dagelijks dit risico wanneer ze plastic afval met voedsel verwarren.

Plastic afval is te vinden in oceanen over de hele wereld. Wetenschappers schatten dat er wereldwijd meer dan vijf triljoen stukken plastic met een gewicht van meer dan een kwart miljoen ton in zee drijven. Het grootste deel van dit plastic afval is afkomstig van bronnen op het land en belandt in oceanen en baaien, grotendeels als gevolg van slecht afvalbeheer.

Plastic breekt niet af, maar op zee vallen grote stukken plastic uiteen in steeds kleinere fragmenten die gemakkelijk door dieren kunnen worden opgegeten. Dieren die plastic voor een maaltijd aanzien, hebben niets goeds te verwachten. Ze kunnen lijden aan ondervoeding, darmverstopping, of langzame vergiftiging door chemicaliën in of aan het plastic.

Ondanks de alomtegenwoordigheid en de ernst van dit probleem, begrijpen wetenschappers nog steeds niet volledig waarom zoveel zeedieren deze fout maken. Er wordt algemeen aangenomen, maar zelden getest, dat zeevogels plastic afval eten omdat het lijkt op de natuurlijke prooi van de vogels. In een studie die mijn coauteurs en ik zojuist hebben gepubliceerd in Science Advances, stellen we echter een nieuwe verklaring voor: Voor veel bedreigde soorten produceert marien plastic afval ook een geur die de vogels associëren met voedsel.

Een neus voor zwavel

Misschien wel de zwaarst getroffen dieren zijn buisneuszeevogels, een groep die albatrossen, pijlstormvogels en stormvogels omvat. Deze vogels zijn pelagisch: zij blijven vaak jaren achtereen op zee, op zoek naar voedsel over honderden of duizenden vierkante kilometers open oceaan, en bezoeken het land alleen om te broeden en hun jongen groot te brengen. Veel van deze vogels worden ook met uitsterven bedreigd. Volgens de Internationale Unie voor het behoud van de natuur is bijna de helft van de ongeveer 120 soorten kokerneus zeevogels bedreigd, bedreigd of ernstig bedreigd.

Hoewel er veel vis in zee zit, zijn de gebieden waar betrouwbaar voedsel te vinden is, zeer fragmentarisch. Met andere woorden, kokerneus zeevogels zijn op zoek naar een “naald in een hooiberg” als ze foerageren. Zij kunnen op zoek zijn naar vis, inktvis, krill of andere zaken, en het is mogelijk dat plastic afval visueel op deze prooien lijkt. Maar volgens ons vertelt dat slechts een deel van een complexer verhaal.

Uit baanbrekend onderzoek van Dr. Thomas Grubb Jr. in het begin van de jaren zeventig bleek dat buisneuszeevogels hun krachtige reukzin, of olfactie, gebruiken om effectief voedsel te vinden, zelfs wanneer zware mist hun zicht belemmert. Twee decennia later ontdekten Dr. Gabrielle Nevitt en collega’s dat bepaalde soorten kokerneus zeevogels worden aangetrokken door dimethylsulfide (DMS), een natuurlijk geurende zwavelverbinding. DMS is afkomstig van zeealgen, die in hun cellen een verwante chemische stof, DMSP, produceren. Wanneer deze cellen beschadigd raken – bijvoorbeeld wanneer de algen sterven, of wanneer zeegraseters zoals krill ze opeten – breekt DMSP af, waarbij DMS wordt geproduceerd. De geur van DMS waarschuwt zeevogels dat er voedsel in de buurt is – niet de algen, maar de krill die de algen opeet.

Dr. Nevitt en ik vroegen ons af of deze zeevogels door de geur van plastic zeeafval werden overgehaald om het te eten. Om dit idee te testen, creëerden mijn coauteurs en ik een database met alle studies die we konden vinden over plastic inname door kokerneus zeevogels in de afgelopen 50 jaar. Deze database bevatte informatie van meer dan 20.000 vogels van meer dan 70 soorten. Hieruit bleek dat vogelsoorten die DMS gebruiken als foerageercue bijna zes keer zo vaak plastic eten als soorten die niet worden aangetrokken door de geur van DMS tijdens het foerageren.

Om onze theorie verder te testen, moesten we analyseren hoe plastic afval in zee ruikt. Om dit te doen, nam ik kralen van de drie meest voorkomende soorten drijvend plastic – polypropyleen en lage- en hoge dichtheid polyethyleen – en naaide ze in aangepaste gaaszakken, die we aan twee boeien voor de centrale kust van Californië vastmaakten. We gingen ervan uit dat algen het plastic in zee zouden bedekken, een proces dat bekend staat als biofouling, en DMS zouden produceren.

Nadat het plastic ongeveer een maand op zee had gelegen, haalde ik het terug en bracht het naar een lab waar mariene wetenschappers gewoonlijk niet stoppen: het Robert Mondavi Institute for Food and Wine Science van UC Davis. Daar gebruikten we een gaschromatograaf, speciaal gebouwd om zwavelgeuren in wijn, bier en andere voedingsproducten te detecteren, om de chemische signatuur van ons experimenteel zeeafval te meten. Zwavelverbindingen hebben een zeer duidelijke geur; voor mensen ruiken ze naar rotte eieren of rottend zeewier op het strand, maar voor sommige soorten zeevogels ruikt DMS heerlijk!

Zeker, elk monster van plastic dat we verzamelden was bedekt met algen en had aanzienlijke hoeveelheden DMS bij zich. We vonden niveaus van DMS die hoger waren dan de normale achtergrondconcentraties in het milieu, en ver boven niveaus die buisneus zeevogels kunnen detecteren en gebruiken om voedsel te vinden. Deze resultaten leveren het eerste bewijs dat plastic afval, naast dat het op voedsel lijkt, ook zeevogels kan verwarren die op geur jagen.

Wanneer afval aas wordt

Onze bevindingen hebben belangrijke implicaties. Ten eerste suggereren ze dat plastic afval een verraderlijker bedreiging voor het zeeleven kan zijn dan we tot nu toe dachten. Als plastic eruit ziet en ruikt als voedsel, is de kans groter dat het wordt aangezien voor prooi dan wanneer het er alleen maar uitziet als voedsel.

Ten tweede ontdekten we door gegevensanalyse dat kleine, geheimzinnige hol-nestende zeevogels, zoals prions, stormvogels, en pijlstormvogels, meer kans hebben om plastic te verwarren met voedsel dan hun meer charismatische, oppervlakte-nestende verwanten zoals albatrossen. Dit verschil is van belang omdat moeilijk te observeren populaties van in holen broedende zeevogels moeilijker te tellen zijn dan die van aan de oppervlakte broedende soorten, zodat zij vaak niet zo nauwkeurig in kaart worden gebracht. Daarom bevelen wij aan deze minder charismatische soorten, die een groter risico lopen door plastic te worden ingeslikt, beter te monitoren.

Ten slotte geven onze resultaten een beter inzicht in waarom bepaalde mariene organismen onverbiddelijk vast komen te zitten in het verwarren van plastic met voedsel. De patronen die we bij vogels hebben gevonden, moeten ook worden onderzocht bij andere groepen soorten, zoals vissen of zeeschildpadden. Het verminderen van mariene plasticvervuiling is een grootschalige uitdaging voor de lange termijn, maar uitzoeken waarom sommige soorten plastic blijven verwarren met voedsel is de eerste stap op weg naar het vinden van manieren om hen te beschermen.