VISSEN ZAKEN

Een baanbrekend onderzoek naar de gevaren van microplastics kan ontrafelen

Door Martin EnserinkMar. 21, 2017, 13:00

GOTLAND, ZWEDEN Het is een koude, sombere dag begin maart en Josefin Sundin staat in een van de twee aquariumkamers van het Ar Research Station op een afgelegen hoek van Gotland, een Zweeds eiland in de Oostzee. "Dit is waar het allemaal gebeurde", zegt ze, terwijl ze rondkijkt alsof ze op zoek is naar nieuwe aanwijzingen. Haar collega en vriend Fredrik Jutfelt maakt foto's van mobiele telefoons.

Negen maanden geleden veroorzaakten deze twee onderzoekers een schandaal in de Zweedse wetenschap door een andere vriend en collega te beschuldigen van het verzinnen van onderzoek dat hier zou zijn gedaan. Nu zijn ze teruggekeerd naar Gotland om te bespreken wat er is gebeurd en hoe klokkenluiden hun leven heeft overgenomen. Het station is verlaten; het onderzoekseizoen 2017 moet nog beginnen. Maar de stationsbeheerder, Anders Nissling, heeft een pot sterke koffie gezet en geeft graag een rondleiding door de kantoren en laboratoria waar onderzoekers de wezens en ecosystemen van de zee en een nabijgelegen meer komen bestuderen.

De kern van de zaak is een artikel van drie pagina's dat koppen haalde nadat het op 3 juni 2016 in Science * was gepubliceerd. Het toonde aan dat, bij een keuze tussen een natuurlijk dieet en kleine plastic fragmenten, baarslarven het plastic zullen consumeren " zoals tieners fast food eten, "zoals een BBC-verhaal het zegt. Deze ongezonde eetlust verminderde hun groei en maakte hen kwetsbaarder voor roofdieren. Het was een ernstige waarschuwing, die suggereerde dat het plastic afval dat in rivieren, meren en oceanen spoelde, ecologische schade aanrichtte.

De studie was ook, beweren Sundin en Jutfelt, "een complete fantasie." Het werd naar verluidt gedaan in het Ar-station in het voorjaar van 2015 door Oona L nnstedt, een onderzoeker aan de Zweedse Uppsala University (UU); haar supervisor en enige co-auteur, Peter Ekl v, werkte niet op het eiland. Sundin, een postdoc bij de UU, werkte op dat moment ook op het station en gaf L nstnst af en toe een hand. Maar ze zag geen teken van een onderzoek naar de reikwijdte en omvang die in Science wordt beschreven.

Jutfelt, die van Sundin houdt, is Zweeds maar werkt als universitair hoofddocent aan de Noorse Universiteit voor Wetenschap en Technologie in Trondheim, bracht ook een paar dagen door op het station toen de studie zogenaamd plaatsvond, en zag het ook niet. L nnstedt was zelfs niet lang genoeg op het eiland om de studie uit te voeren die in Science wordt beschreven, beweert het duo. Veel andere details waren goed, zeiden ze, zoals de bewering van L nstedt dat een deel van de gegevens van het onderzoek voor altijd verloren was gegaan omdat haar laptop 10 dagen nadat de krant was gepubliceerd werd gestolen.

Ground Zero

In Ar station bestuderen wetenschappers aquatische ecosystemen.

G.Grullón / Science

Een groep van vijf aquatische ecologen en fysiologen elders in de wereld heeft Sundin en Jutfelt geholpen een stapel bewijsmateriaal te verzamelen en aan te voeren dat het werk frauduleus was. Maar Lönnstedt en Eklöv hebben elk wangedrag ontkend. "Natuurlijk heb ik deze experimenten gedaan", vertelde Lönnstedt afgelopen december aan Science. Ze zei dat de beschuldigingen werden gevoed door "jaloezie" van Sundin's kant. "Als je mijn CV vergelijkt met haar CV ... ja, er is een groot verschil, " zei ze. Lönnstedt is momenteel met verlof van de universiteit en heeft deze maand niet gereageerd op verzoeken om een ​​vervolggesprek; Eklöv heeft geweigerd vragen volledig te beantwoorden.

Afgelopen augustus verwierp een panel dat door de UU was aangeklaagd voor het instellen van een voorlopig onderzoek de aanklachten en suggereerde dat Sundin, Jutfelt en hun collega's Lönnstedt en Eklöv onterecht hadden veroordeeld. Maar een tweede, diepgaand onderzoek door een panel van de Central Ethical Review Board (CEPN) in Stockholm is aan de gang, en een door die groep ingehuurde expert heeft onlangs een meer vernietigend rapport uitgebracht dat de mogelijkheid van fraude aan het licht bracht. Naar verwachting zal CEPN in april een definitieve verklaring afgeven.

De uitkomst kan een impact hebben die veel verder gaat dan vier levens en carrières. Zweden is nog steeds herstellende van het schandaal rond beroemdheidschirurg Paolo Macchiarini, die vorig jaar werd ontslagen vanwege ethische inbreuken die zijn universiteit, het Karolinska-instituut in Stockholm, aanvankelijk had afgewezen. De zaak wekte vertrouwen in de Zweedse wetenschap en uitte bezorgdheid over het vermogen van Zweedse universiteiten om hun eigen onderzoekers te onderzoeken. Als de UU ook zijn onderzoek verprutste, zoals de klokkenluiders in dit geval beweren, zou het de steun kunnen ondersteunen voor een plan dat vorige maand werd vrijgegeven en wangedrag uit universitaire handen zou halen en zou overdragen aan een nieuwe overheidsinstantie.

De zaak heeft ook tal van andere problemen opgeleverd. Dominique Roche van de Universiteit van Neuchâtel in Zwitserland, een van de vijf wetenschappers die Sundin en Jutfelt ondersteunen, heeft kritiek op de wetenschap, die tot december 2016 geen zogenaamde redactionele bezorgdheid over het papier uitbracht. Roche zegt dat het tijdschrift zelf hebben de paper onderzocht, die 36 citaten heeft opgeleverd. Anderen beweren dat de casus aantoont dat de gebieden ecologie en evolutie te traag zijn geweest om het soort transparante werkwijzen te hanteren die vertrouwen opbouwen en wangedrag helpen voorkomen.

"Voltooid, gedreven en resultaatgericht, heb ik een uitstekende staat van dienst als een betrouwbare en zeer productieve werknemer", zegt een CV gepubliceerd op de persoonlijke website van Lönnstedt. Lönnstedt verdiende haar Ph.D. in mariene biologie aan de James Cook University (JCU) in Townsville, Australië, slechts 3 jaar geleden. Maar verschillende van haar kranten - waaronder werk dat laat zien hoe lionfish hun vinnen gebruiken om elkaar uitnodigingen voor een collectieve jacht te sturen - hebben al de aandacht van de pers getrokken. Ze heeft ook onderzocht hoe milieuproblemen zoals verzuring van de oceaan, koraalverbleking en invasieve soorten het gedrag van vissen beïnvloeden. "Ze leeft voor onderzoek en is een zeer toegewijde en ethische onderzoeker", zegt Mark McCormick, een voormalige supervisor bij JCU en co-auteur van meer dan 15 artikelen van Lönnstedt.

Ik dacht dat ik gek werd. Er was een beschrijving van dit grote experiment en ik had er absoluut geen herinnering aan.

Josefin Sundin, Uppsala University

Nadat ze in 2014 terugkeerde naar Zweden, richtte Lönnstedt zich op een nieuwe dreiging: microplastics. De term verwijst naar plastic deeltjes kleiner dan 5 millimeter, waaronder de "microkralen" in scrubs van de huid en plastic afval afgebroken door mechanische krachten, zonlicht en weer.

In hun Science-artikel beweerden Lönnstedt en Eklöv dat Europese baarslarven - die kwetsbaarder zijn voor vervuiling dan volwassen vissen - liever polystyreenbolletjes van 0, 09 millimeter eten boven een standaard voedsel, kleine Artemia-pekelkreeftjes. Experimenten toonden ook aan dat plastic-consumerende larven minder in staat waren chemische alarmsignalen te herkennen bij blootstelling aan snoek, een roofdiervis, en daardoor veel meer kans hadden om in de snoek van een snoek te belanden. De bevindingen kunnen verklaren waarom het aantal jonge baars dat de Oostzee binnenkomt daalt, schreven ze.

"Ik was behoorlijk onder de indruk", zegt Chelsea Rochman van de Universiteit van Toronto in Canada, die een commentaar schreef waarin hij de beleidsrelevantie van het werk in hetzelfde nummer prees. Het meeste eerdere onderzoek gebruikte hogere doses microplastics, zegt Rochman, wat het gemakkelijker maakt om effecten te zien, maar vragen oproept over de relevantie in de echte wereld; Lönnstedt en Eklöv gebruikten niveaus die daadwerkelijk in de omgeving voorkomen. Rochman voegt eraan toe dat eerdere studies zich meestal richtten op cellen, genexpressie of individuen. "Dit was een van de eersten die meer ecologisch relevante vragen stelde." Ze was niet verrast om het in Science te zien eindigen. Vijf maanden na de publicatie van de studie ontving Lönnstedt een subsidie ​​van $ 330.000 voor 'toekomstige onderzoeksleiders' van Formas, een Zweeds financieringsagentschap, voor haar werk aan microplastics.

Sundin herinnert zich het moment dat ze de krant begon te lezen. "Ik dacht dat ik gek werd", zegt ze. "Er was een beschrijving van dit grote experiment en ik had er absoluut geen herinnering aan." Ze besprak het met Jutfelt en beiden waren het erover eens dat noch de logistieke, noch de wetenschappelijke details klopten. Dezelfde dag begonnen ze e-mail- en Skype-discussies met de andere vijf wetenschappers, die ze kenden van conferenties en veldwerk op het Great Barrier Reef in Australië. "We zijn allemaal behoorlijk anaal over goede wetenschap, " zegt Jutfelt.

Larvale snoek prooi op baars broedeieren uit doorschijnende eieren. Het betwiste artikel meldde dat het eten van kleine stukjes plastic baars kwetsbaarder maakt voor predatie.

© Blickwinkel / Alamy Stock Photo

"We hebben nagedacht over de vraag of we het moeten laten glijden, of het te veel voor ons was", herinnert Timothy Clark van de University of Tasmania zich in Hobart, Australië. "Klokkenluiden is riskant, het kan uw toekomstige inzetbaarheid beïnvloeden", zegt hij - een speciaal risico voor Sundin, die nog geen vaste baan heeft. "Maar ik denk dat ze niet met zichzelf had kunnen leven als ze het niet had gedaan." De groep maakte zich ook zorgen dat de aanval op het onderzoek zou kunnen suggereren dat ze zich geen zorgen maken over microplastics. Dat zijn ze heel erg.

Op 16 juni 2016 stuurden de onderzoekers de auteurs 20 vragen over de Science-paper. Vier dagen later vroegen ze de universiteit ook om een ​​voorlopig onderzoek te starten. De tijdlijn stond centraal, ze vertelden het UU-panel dat de aanvraag afhandelde. Lönnstedt begon op 5 mei 2015 met het onderzoek naar microplastics en verliet het eiland op 15 mei, beweerden ze; als onderdeel van het bewijsmateriaal hebben ze op 16 mei een foto geplaatst op het Facebook-account van Lönnstedt waarop ze haar champagne nipt met een vriendin in Stockholm. Lönnstedt keerde die maand of de volgende keer niet terug naar Ar, dus concludeerden ze dat er geen tijd was voor het onderzoek dat in Science werd beschreven, wat minstens drie weken zou hebben geduurd.

Veel andere dingen kloppen niet. De studie zou het gelijktijdig gebruik van 30 aquaria van elk 1 liter vereisen. Jutfelt had een foto gemaakt van de laboratoriumopstelling van Lönnstedt, met slechts 18 bekers; sommigen hadden een andere vissoort en slechts drie konden een liter bevatten. Sundin zegt dat ze de juveniele snoek verzameld in het onderzoek op een moeras 65 kilometer afstand op 30 april 2015 heeft verzameld en Lönnstedt slechts een paar gaf - niet genoeg voor het onderzoek. Als Lönnstedt meer snoek alleen kreeg, zegt Sundin, is het niet duidelijk hoe ze naar het moeras reisde (Lönnstedt rijdt niet), of waarom ze de vangst niet heeft vastgelegd in een logboek, zoals vereist.

We kunnen onze reputatie als eerlijke onderzoekers terugkrijgen, of het verhaal is dat we vuil rondgooien en we zijn gewoon jaloers op hun mooie publicatie.

Fredrik Jutfelt, Noorse Universiteit voor Wetenschap en Technologie

Dan waren er de ontbrekende gegevens. Wetenschap vereist van auteurs dat de onderliggende data op de website van het tijdschrift of in een openbare repository worden geplaatst. Lönnstedt en Eklöv hadden dat niet gedaan en na publicatie werd duidelijk dat ze niet alle gegevens konden verstrekken. Lönnstedt beweert dat haar laptop en back-upschijven zijn gestolen uit een ontgrendelde auto op 12 of 13 juni 2016, net voordat Science haar vroeg om de omissie te corrigeren. Andere back-ups bestonden niet, beweren Lönnstedt en Eklöv, omdat een universitaire server niet goed werkte. Lönnstedt zegt dat slechts 15% van de gegevens nog ontbreekt; een tabel samengesteld door de klokkenluiders suggereert dat het 78% is.

In brieven aan het UU-panel hebben Lönnstedt en Eklöv de aantijgingen behandeld en de 20 vragen van de klokkenluiders beantwoord. De opstelling met 18 bekers was een pilotstudie, zeiden ze; de experimenten die in Science werden beschreven, waren elders ondergebracht, maar drie foto's documenteerden die op de gestolen laptop stonden. De Facebook-foto uit Stockholm bewees niets, omdat Lönnstedt soms weken wachtte om te posten. Ze hebben andere kwesties, zoals de snoekverzameling, niet in detail behandeld.

Het UU-paneel was tevreden. Lönnstedt en Eklöv hadden "elk vraagstuk grondig beantwoord en uitgelegd" op een "bevredigende en geloofwaardige manier", schreef de groep in een rapport van drie pagina's op 31 augustus. De ontbrekende gegevens waren deels het resultaat van een misverstand, en er werd ten onrechte aan toegevoegd dat "alle benodigde onbewerkte gegevens al een tijd vrij beschikbaar zijn ...". De klokkenluiders, zei het panel, "lijken een zeer sterke wens te hebben" voor een wangedragonderzoek, maar de meeste van hun problemen hadden kunnen worden uitgezonden in "normale wetenschappelijke discussie".

Het paneel 'zag de waarheid', zei L nnstedt afgelopen december. "Ze zagen dat deze beweringen niets bevatten."

Achttien bekers in de laboratoriumopstelling van L nnstedt, te weinig voor het onderzoek dat in haar paper wordt beschreven.

Fredrik Jutfelt

Zij en Ekl v haalde uit naar de klokkenluiders en vroegen hun motivaties en tactieken. L nnstedt beweerde aan Science dat de critici haar Facebook-foto's hadden verkregen door haar account te "hacken". (Sundin en Jutfelt antwoorden dat ze niet zouden weten hoe ze dat moeten doen, en zeggen dat de berichten van L nnstedt op dat moment voor iedereen zichtbaar waren.) Ekl v schreef aan het panel dat Sundin de studie bekritiseerde, na L nnstedt het jaar ervoor in het laboratorium hebben geholpen, was "zeer onethisch" en zei dat het gebruik van privéfoto's als bewijsmateriaal "zeer onsmakelijk" was.

Zelfs voordat de UU-beoordeling voltooid was, hadden Sundin en Jutfelt gebruik gemaakt van hun recht om een ​​expertpanel over wangedrag bij CEPN te verzoeken de zaak ook te onderzoeken. Bij gebrek aan expertise op het gebied van aquatische ecologie, heeft die groep Stockholm University zoomorphologist Bertil Borg ingehuurd om dit te onderzoeken. Hij trok heel andere conclusies dan het UU-panel.

Het 19 pagina's tellende rapport van Borg, uitgebracht op 23 februari, zegt dat de beschuldigde geen bevredigende antwoorden op veel vragen heeft gegeven en gebruikt woorden als "vreemd", "serieus" en "behoorlijk opmerkelijk" om de resterende kwesties te beschrijven. De tijdlijn blijft een cruciaal probleem, schreef Borg. Hoewel L nnstedt beweerde dat ze ten minste tot 20 mei 2016 in Gotland was, had ze geen tickets, foto's of e-mails geproduceerd die dat bewijzen. Er waren geen laboratoriumnotitieboekjes en het was "erg ernstig" dat Sundin, Jutfelt en twee andere getuigen meldden dat de experimenten nooit hebben plaatsgevonden, zei Borg.

Borg kwam ook een nieuw probleem tegen. In de krant schreven L nnstedt en Ekl v dat ze een ethische vergunning voor de studie hadden verkregen; ze vertelden het UU-panel dat het arriveerde 2 weken nadat het onderzoek begon. Maar Borg ontdekte dat de vergunning meer dan een maand na het einde van de experimenten werd verleend, en dat het voor een ander onderzoeksontwerp en een ander veldstation was. (L nnstedt en Ekl v beschuldigden miscommunicatie.) "Dit maakt hun geloofwaardigheid ook op andere gebieden twijfelachtig, " schreef Borg. Hij stopte kort met te zeggen dat er fraude was opgetreden en zei: "de conclusie is eenvoudig dat het vermoeden van bedrog niet kan worden ontkend."

Vanuit mijn perspectief zijn de afgelopen zes maanden een ware psychologische terreur geweest.

Oona L nnstedt, Uppsala University

L nnstedt en Ekl v twijfelden aan de onafhankelijkheid van Borg in een antwoord dat door een advocatenkantoor aan CEPN werd gestuurd. Borg heeft co-auteur van artikelen met twee wetenschappers met connecties met Sundin en Jutfelt, merkt het op. Ze twijfelden ook aan de expertise van Borg en bekritiseerden verschillende van zijn bevindingen, evenals de geloofwaardigheid van de getuigen, maar ze leverden geen nieuw bewijs dat het in Science beschreven onderzoek plaatsvond.

Borg's dubbelzinnige conclusie maakte Sundin en Jutf bezorgd. "We kunnen onze reputatie als eerlijke onderzoekers terugkrijgen, of het verhaal is dat we vuil rondgooien en we zijn gewoon jaloers op hun mooie publicatie, " zegt Jutfelt. Borg weigerde met Science te praten. Clark zegt dat Borg wil dat het expertpanel de definitieve beslissing neemt. "Ik zet mezelf in zijn schoenen en wil niemand naar het hakblok sturen als hij niet 100% zeker is", zegt hij. Maar het hoofd van het CEPN, J rgen Svid n, zegt dat het panel, gepland op 4 april, definitief zal zijn over de vraag of er wangedrag is opgetreden. "Het zal ja of nee zijn."

Wat de uitkomst ook is, de contrasten tussen de twee rapporten hebben tot discussie geleid of het voorbereidende universitaire onderzoek grondig genoeg was. De drie leden van het panel, waarvan er twee afkomstig waren van andere universiteiten dan de UU, hebben geweigerd hun werk te bespreken, in afwachting van de CEPN-beslissing. Maar Roche gelooft "het was volledig verprutst." Over het algemeen neigen universitaire onderzoeken in Zweden ertoe 'dingen onder het tapijt te vegen', voegt Bengt Gerdin toe, emeritus hoogleraar chirurgie aan de UU wiens verdomde onderzoek naar Macchiarini now onderbouwd in 2015 door Karolinska werd afgewezen.

Een probleem is dat Zweedse universiteiten een 'mengelmoes' hebben van voorschriften en definities van wangedrag, zegt Svid n. In een rapport aan de Zweedse regering eind februari stelde een groep onder leiding van UU-literatuurprofessor Margaretha Fahlgren voor om een ​​nieuw overheidsorgaan, de Research Misconduct Board, alle onderzoeken te laten behandelen. Gerdin zegt dat dat "een stap vooruit" zou zijn.

In gelukkiger tijden waren Josefin Sundin en Oona Lönnstedt (met sigaar) vrienden en collega's op het Ar Research Station.

© Fredrik Jutfelt

Roche zegt dat tijdschriften ook als beveiliging dienen. Het verdachte artikel is misschien niet gepubliceerd als Science eerst had gecontroleerd of Lönnstedt en Eklöv hun gegevens hadden gepost, zegt hij. En als Science eenmaal had gehoord van de ontbrekende gegevens, voegt Roche eraan toe, had het een eigen onderzoek moeten beginnen. Hij is ook geïrriteerd dat de redactionele uiting van bezorgdheid erg moeilijk te vinden is op de website van Science en niet voorkomt in de PDF-versie van het artikel. "Het moet goed zichtbaar zijn, vooraan en in het midden", zegt hij.

Vice-redacteur Science Sugden is het eens over de zichtbaarheid van de notitie. "Dat is een probleem dat we gaan oplossen", zegt hij. Hij erkent ook dat het achterwege laten van gegevens is verdwenen. Maar de wetenschap, die de richtlijnen voor wangedrag volgt die zijn vastgesteld door de Commissie voor publicatieethiek, heeft geen andere keuze dan te vertrouwen op institutionele onderzoeken, zegt hij; "Daar zijn we simpelweg niet op voorbereid. We zijn geen onderzoekers." Nadat de UU de zaak had afgewezen, zegt Sugden dat het logisch was om het rapport van CEPN af te wachten voordat verdere actie werd ondernomen.

Clark van de University of Tasmania heeft nog een les uit de ervaring in een Nature vorige maand gedeeld. Onderzoek naar diergedrag en ander onderzoek dat voornamelijk op menselijke waarnemingen berust, zou routinematig op video moeten worden opgenomen, schreef hij, om aan te tonen dat de onderzoeken daadwerkelijk plaatsvonden. "Als extreme atleten zelf gemonteerde camera's kunnen gebruiken om hun wildste avonturen tijdens bergtopblizzards vast te leggen, hebben wetenschappers weinig excuus om niet vast te leggen wat er gaande is in laboratorium- en veldstudies, " schreef Clark.

De vier hoofdpersonages zijn het ondertussen over één ding eens: de affaire was buitengewoon stressvol. "Ik ben tot nader order met ziekteverlof wegens depressie", schreef Lönnstedt in december aan CEPN, eraan toevoegend dat ze Borg niet zou kunnen ontmoeten. "Vanuit mijn perspectief zijn de afgelopen zes maanden een ware psychologische terreur geweest." Sundin zegt dat ze ook uitgeput is. Ze had nooit verwacht dat klokkenluiden een allesverslindende baan van 9 maanden zou worden. "We willen gewoon dat deze nachtmerrie eindigt", voegt Jutfelt toe, "zodat we weer de juiste wetenschap kunnen gaan gebruiken."

* Het News-team van Science is redactioneel onafhankelijk van het personeel van het tijdschrift.