Dodano: 17 maj 2019r.

Plastikowe śmieci w oceanach szkodzą bakteriom wytwarzającym tlen

Dziesięć procent tlenu, którym oddychamy, pochodzi od jednego rodzaju bakterii - Prochlorococcus - zamieszkującej morza i oceany. Badania laboratoryjne wykazały, że tworzywa sztuczne, które w coraz większej ilości są obecne w oceanach, upośledzają rozwój tych bakterii i ich zdolność do fotosyntezy.

 

Zanieczyszczenie mórz i oceanów tworzywami sztucznymi jest niezwykle poważnym problemem. Dotyczy on nie tylko stworzeń morskich, ale całego globalnego ekosystemu. Plastik obecny w oceanach ma istotny wpływ na rozwój sinic z gatunku Prochlorococcus, najliczniejszych organizmów fotosyntezujących na Ziemi wytwarzających około 10 proc. tlenu, którym oddychamy.

Jak wykazali australijscy i duńscy naukowcy, z tworzyw sztucznych w oceanach mogą uwalniać się różne związki chemiczne, które silnie zaburzają rozwój sinic oraz ich zdolność do fotosyntezy. Wyniki badań opublikowano w „Communications Biology”.

- Odkryliśmy, że wydzielające się z tworzyw sztucznych chemikalia zakłóciły wzrost, fotosyntezę i produkcję tlenu u sinic Prochlorococcus, najliczniejszej bakterii fotosyntezujących w oceanach – powiedziała kierująca badaniami dr Sasha Tetu z Macquarie University w Sydney. - Teraz musimy zbadać, czy zanieczyszczenie tworzywami sztucznymi ma taki sam wpływ na te drobnoustroje w oceanach - dodała.

 

Szacuje się, że plastikowe śmieci powodują rocznie ponad 13 miliardów USD strat ekonomicznych w ekosystemach morskich i są obecnie powszechnie uznawane za poważne zagrożenie dla środowiska morskiego. Obecne tempo wzrostu produkcji tworzyw sztucznych na świecie, słabe zarządzanie plastikowymi odpadami oraz powolna degradacja środowiska oznacza, że dalszy wzrost poziomu zanieczyszczenia oceanów plastikiem wydaje się być nieunikniony.

Zagrożenia związane z wydzielaniem się w wodzie z plastikowych śmieci różnych substancji chemicznych nie zyskały tak dużej uwagi, jak chociażby problemy związane z połykaniem przez morskie stworzenia odpadów z tworzyw sztucznych. Większość nieulegających biodegradacji polimerów jest uważana za stabilne i biologicznie obojętne. Jednak podczas wytwarzania produktów z tworzyw sztucznych dodawane są różne związki chemiczne w celu poprawy jakości, twardości czy elastyczności produktów i na ogół nie są związane chemicznie z polimerem.

Światło słoneczne, w szczególności promieniowanie ultrafioletowe, a także słona woda powoduje, że plastik w oceanach ulega rozkładowi i degradacji. Produkty z tworzyw sztucznych są przekształcane na coraz mniejsze fragmenty i z czasem uwalniają szkodliwe substancje chemiczne. Te substancje obejmują pozostałości katalizatora, rozpuszczalniki, plastyfikatory, barwniki, środki zmniejszające palność, stabilizatory UV czy przeciwutleniacze. Wiele z tych dodatków wykryto w wodach morskich na całym świecie.

Chociaż procesy związane z dostawaniem się różnych związków chemicznych pochodzących z plastikowych śmieci do środowiska morskiego są obecnie słabo poznane, to ostatnie badania wykazały, że niektóre dodatki z poli(chlorku winylu) (PCW) są uwalniane po ponad roku obecności w wodzie.

- Zanieczyszczenie to może przenikać do środowiska morskiego, ale w przeciwieństwie do zagrożeń związanych z tworzywami sztucznymi, w które zaplątują się zwierzęta lub są przez nie połykane, wypłukiwanym z plastików związkom chemicznym poświęca się mało uwagi – przyznała dr Lisa Moore, współautor publikacji.

W pierwszym tego rodzaju badaniu naukowcy przyjrzeli się wpływowi tych substancji chemicznych na najmniejsze organizmy obecne w oceanach – fotosyntezujące bakterie morskie – Prochlorococcus. Te mikroby pochłaniają dwutlenek węgla i wydzielają tlen.

Sinice te mają fundamentalne znaczenia dla zdrowia oceanów, ale nie tylko oceanów. - Te małe mikroorganizmy mają kluczowe znaczenie dla morskiego łańcucha pokarmowego, przyczyniają się do obiegu węgla i uważa się, że odpowiadają za 10 procent całkowitej światowej produkcji tlenu – wyjaśniła Moore. - Więc co dziesiąty oddech jest możliwy dzięki tym małym bakteriom, ale prawie nic nie wiadomo o tym, jak reagują na ludzkie zanieczyszczenia - dodała.

Dwa szczepy Prochlorococcus, znalezione na różnych głębokościach w oceanie, wystawiono w laboratorium na działanie chemikaliów wymywanych z dwóch zwykłych produktów z tworzyw sztucznych – plastikowych reklamówek na zakupy wykonanych z polietylenu o wysokiej gęstości oraz mat PCW.

Badacze odkryli, że ekspozycja na te chemikalia upośledza wzrost i funkcjonowanie tych drobnoustrojów. Została zaburzona ilość wytwarzanego tlenu. Doszło również do zmiany ekspresji dużej liczby ich genów.

- Nasze dane pokazują, że zanieczyszczenie z tworzyw sztucznych może mieć rozległy wpływ na ekosystem poza znanymi skutkami dla makroorganizmów, takich jak ptaki morskie i żółwie. Jeśli naprawdę chcemy zrozumieć pełny wpływ zanieczyszczenia tworzyw sztucznych w środowisku morskim i znaleźć sposoby na jego złagodzenie, musimy rozważyć jego wpływ na kluczowe grupy drobnoustrojów, w tym mikroby fotosyntezujące – podkreśliła Tetu.

 

 

Źródło: Macquarie University