Cvetenje alg pospešuje plastično razgradnjo, kar lahko spodbuja nastanek mikroplastike

Raziskava, ki so jo izvedli raziskovalci na Korejskem naprednem inštitutu za znanost in tehnologijo (KAIST), je pokazala, da so cvetenje alg katalizator za pospešeno prezračevanje odpadne plastike, kar lahko poveča stopnjo nastanka mikroplastike. Ugotovitve, ki temeljijo na poskusih z vzorci vode iz KAISTovega ribnika, razkrivajo, da prisotnost cvetenja alg spreminja mikrobiološko okolje na površini polietilena nizke gostote (LDPE), vrste plastike, ki se pogosto uporablja v plastičnih vrečah. Ta sprememba vodi do hitrejše oksidacije in razvoja mikroskopskih razpok, zaradi česar je plastika bolj občutljiva na razpad.

Raziskavo je izvedla ekipa pod vodstvom profesorja Jaewooka Myunga iz Oddelka za gradbeni in okoljski inženiring. Z nadzorovanim eksperimentom v mikrokozmosu je ekipa ponovno ustvarila evtrofične pogoje z manipulacijo izpostavljenosti svetlobi in ravni hranil, da bi simulirala cvetenje alg. Opazili so, kako ti pogoji vplivajo na mikrobne skupnosti, ki se razvijajo na plastičnih površinah. V obdobju šestih tednov so raziskovalci spremljali rast biofilmov, evolucijo mikrobnih populacij in spremembe vzorcev genskega izražanja, povezanih z razgradnjo plastike.

Študija je pokazala, da so v evtrofičnih pogojih cijanobakterije, fotosintetične bakterije, skupaj z vrsto drugih bakterijskih vrst, na plastični površini oblikovale gostejši biofilm.

Nadaljnji pregled z uporabo naprednih analitičnih tehnik, vključno s Fourierjevo-transformirano infrardečo spektroskopijo (FT-IR) in skenirno elektronsko mikroskopijo (SEM), je potrdil, da je plastika doživela vidne spremembe. Na površini LDPE-ja so se razvile funkcionalne skupine, bogate z kisikom, kot so karbonilne in hidroksilne skupine, ki kažejo na oksidacijo. Poleg tega je plastika pokazala drobne razpoke, kar kaže na povečano dovzetnost za mehanske obremenitve in naknadno razdrobljenost. Te spremembe niso bile pripisane eni mikrobiološki vrsti, temveč kolektivni dejavnosti raznolike mikrobialne skupnosti, ki zajemajo tako fotosintetične kot ne-fotosintetične bakterije.

Raziskave so pokazale, da je med onesnaževanjem vode in onesnaževanjem z plastiko prisotna do sedaj neznana interakcija. Ko so zaradi podnebnih sprememb vse bolj razširjene alge, se lahko tveganje za pospešeno razgradnjo plastike in tako nastanek mikroplastike znatno poveča. To poudarja pomen vključevanja strategij za obvladovanje obeh vrst onesnaževanja, namesto da bi jih obravnavali kot ločena vprašanja.

Raziskava prispeva tudi k širšim razpravam o svetovnem izzivu onesnaževanja z mikroplastiko in ponuja nov pogled na to, kako lahko spremembe okolja, ki jih povzroča človek, poslabšajo obstoječe težave z onesnaževanjem.