Monitoring plastic pollution using bioindicators: a global review and recommendations for marine environments

Abstract

Abstract. Monitoring the movement of plastic into marine food webs is central to understanding and mitigating the plastic pollution crisis. Bioindicators have been a component of the environmental monitoring toolkit for decades, but how, where, and which bioindicators are used in long-term monitoring programs has not yet been assessed. Moreover, these programs have yet to be synthesized and evaluated globally. Doing so is imperative if we are to learn from these pioneering programs and expand on their efforts. We reviewed global monitoring programs using bioindicators that focus on plastic pollution and found 11 worldwide that met our definition of long-term monitoring. Limited data availability and few programs in the Global South hinder progress on tracking global trends. Most commonly, long-term programs either tracked macroplastics with opportunistic sampling of large vertebrates or monitored microplastics with targeted sampling of invertebrates. These long-term bioindicators could be incorporated as essential ocean variables in the global ocean observing system, and thus provide critical insights into the trajectory and effects of plastic pollution on marine ecosystems. However, to enhance the effectiveness and inclusivity of these monitoring efforts, there is a pressing need for the implementation of harmonized and standardized methods, increased collaboration between regions, and greater support for data sharing and open science practices. By addressing these challenges and expanding the geographic scope of monitoring programs, we can better inform evidence-based policies and interventions aimed at mitigating plastic pollution on a global scale.

Resumen. Vigilar el movimiento del plástico en las redes tróficas marinas es fundamental para comprender y mitigar la crisis de la contaminación por plásticos. Los bioindicadores forman parte de las herramientas de vigilancia ambiental desde hace décadas, pero aún no se ha evaluado cómo, dónde y qué bioindicadores se utilizan en los programas de vigilancia a largo plazo. Además, estos programas aún deben sintetizarse y evaluarse a escala mundial. Hacerlo es imperativo si queremos aprender de estos programas pioneros y ampliar sus esfuerzos. Revisamos los programas mundiales de seguimiento con bioindicadores centrados en la contaminación por plásticos y encontramos 11 en todo el mundo que cumplían nuestra definición de seguimiento a largo plazo. La limitada disponibilidad de datos y la escasez de programas en los países del Sur dificultan el seguimiento de las tendencias mundiales. En la mayoría de los casos, los programas a largo plazo realizaban un seguimiento de los macroplásticos con muestreos oportunistas de grandes vertebrados o un seguimiento de los microplásticos con muestreos específicos de invertebrados. Estos bioindicadores a largo plazo podrían incorporarse como variables oceánicas esenciales en el sistema mundial de observación de los océanos y, de este modo, proporcionar información fundamental sobre la trayectoria y los efectos de la contaminación por plásticos en los ecosistemas marinos. Sin embargo, para mejorar la eficacia y la inclusividad de estos esfuerzos de seguimiento, existe una necesidad acuciante de aplicar métodos armonizados y estandarizados, aumentar la colaboración entre regiones y respaldar en mayor medida el intercambio de datos y las prácticas de ciencia abierta. Si abordamos estos retos y ampliamos el alcance geográfico de los programas de seguimiento, podremos fundamentar mejor las políticas e intervenciones basadas en pruebas destinadas a mitigar la contaminación por plásticos a escala mundial.