Koolstofnanodeeltjes hebben invloed op samenstelling van waterleven

Koolstofnanodeeltjes blijken op lange termijn al bij lage concentraties effecten te hebben op het leven in het oppervlaktewater. Uit een proef onder natuurlijke veldomstandigheden komt naar voren dat de soortensamenstelling van ongewervelde waterdieren veranderde na langdurige blootstelling aan deze minuscule deeltjes.
Het onderzoek is gedaan door Ilona Velzeboer van Wageningen University en onderzoeksinstituut IMARES van Wageningen UR. Zij publiceerde haar onderzoek in het toonaangevende tijdschrift Environmental Science & Technology.
"Van nanodeeltjes is bekend dat zij nadelige effecten op organismen kunnen veroorzaken", zegt Ilona Velzeboer. "Tot nu toe werd dit vooral onderzocht in het laboratorium met steeds één soort organismen tegelijk en werden pas effecten gezien bij concentraties aan nanodeeltjes die veel hoger zijn dan wat je in het milieu kunt verwachten. Er was nog geen onderzoek uitgevoerd onder reële, ecologisch relevante omstandigheden zoals die zich voordoen in het veld."
Er was ook niet eerder gekeken naar effecten na zo lange tijd en bij een dergelijk lage concentratie, aldus Velzeboer: “Dat die effecten er toch zijn, komt als een verrassing en heeft mogelijk te maken met de voortplanting en levenscyclus van de organismen. Bij kortere proeven speelt die meestal geen rol.”
De EU en de Nederlandse overheid erkennen het potentiële probleem van nanodeeltjes en laten onderzoek doen naar de mogelijke risico’s. De nieuwe resultaten kunnen van groot belang zijn voor de schatting van ecologisch relevante risico’s, maar ook voor het prioriteren van onderzoek dat nog moet worden uitgevoerd. Uit steeds meer onderzoek blijkt dat vooral de waterbodems in rivieren en meren plekken zijn waar nanodeeltjes zich ophopen. “Het lijkt daarom nu belangrijk om vooral langetermijnstudies met meerdere generaties van organismen uit te voeren”, zegt prof. Bart Koelmans, leider van het onderzoeksteam waarvan Ilona Velzeboer deel uitmaakt.
Zo denken de onderzoekers dat er meer veldstudies nodig zijn om ook het effect na te gaan van andere soorten nanodeeltjes, zoals metallische nanodeeltjes. Verder stellen zij dat het van belang is om het werkingsmechanisme van nanodeeltjes in levende organismen te achterhalen.
Koelmans c.s. pasten een methode toe die eerder werd gebruikt voor het vaststellen van ecologische veldeffecten van actieve kool, dat in sediment wordt gemengd om verontreinigde waterbodems schoon te maken. In dit geval werden aquaria met schoon sediment voorzien van verschillende concentraties nanobuisjes (‘carbon nanotubes’) en begraven in een sloot in het veld. Na drie en vijftien maanden is gekeken of organismen vanuit de omgeving weer in de aquaria zijn gaan leven, en werd in detail bekeken welke organismen er zijn en in welke aantallen. Met statistische technieken wordt vervolgens uitgerekend of er effecten zijn, en waardoor die eventueel veroorzaakt worden.
Naast de nanodeeltjes kunnen andere factoren zoals de aanwezigheid van waterplanten, ruimtelijke variatie of de duur van de blootstelling ook effecten hebben op de dieren. Het is gebruikelijk dat al die factoren een rol spelen, en dat ze ieder een gedeelte van het effect verklaren. ”In dit geval verklaarden de koolstofnanodeeltjes een kleine tien procent van de totale verandering van de samenstelling van de levensgemeenschap” aldus Bart Koelmans: “Dat is een hoeveelheid die gelijk is aan sommige natuurlijke factoren. Het effect was even groot als dat van actieve kool in een eerdere proef, dat echter aanwezig was in vijftig keer hogere dosis. Dat zou kunnen  betekenen dat de waterdieren veel gevoeliger zijn voor de nanodeeltjes dan voor actieve kool”.