Loading ...В разных уголках мира постоянно наблюдаются опасные скопления водорослей, такие как «красные приливы». В одном из регионов Южной Австралии уже девять месяцев наблюдается токсичное цветение водорослей, охватившее тысячи километров и приведшее к гибели тысяч морских животных. Такие вредные цветения водорослей вырабатывают токсины, которые могут вынудить муниципалитеты закрывать пляжи и озера из-за угрозы для здоровья населения.
Избыточное поступление питательных веществ из наземных источников в водную среду, например, сельскохозяйственные стоки и сточные воды, обычно считается причиной вредного цветения водорослей. Однако данные нового исследования, проведенного учеными из Калифорнийского университета в Сан-Диего, показывают, что загрязнение пластиком на основе нефти может усугублять эти проблемы, уничтожая животных, которые сдерживают рост водорослей.
Пластиковое загрязнение обнаружено во всех уголках планеты, от глубин океана до арктического морского льда. Разложившиеся частицы микропластика стали серьезной проблемой для здоровья, поскольку их обнаруживают в крови человека и в жизненно важных органах, таких как мозг и легкие. В последние годы пластик, разработанный из биоразлагаемых материалов, стал более безопасной альтернативой для здоровья человека и окружающей среды.
Исследователи из Департамента экологии, поведения и эволюции (Школа биологических наук) и Департамента химии и биохимии (Школа физических наук) Калифорнийского университета в Сан-Диего недавно провели трехмесячное исследование, сравнивая воздействие на окружающую среду обычного полиуретанового пластика на основе ископаемого топлива и недавно разработанного биоразлагаемого пластика. Биоразлагаемый пластик включал в себя экологически чистый материал, разработанный в лабораториях Калифорнийского университета в Сан-Диего и продаваемый компанией Algenesis, созданной на базе университета.
Результаты опубликованы в журнале Communications Sustainability .
«Мы видим повсюду пластик, но как он влияет на популяции водорослей, бактерий, морских птиц или рыб? Мы действительно не знаем», — сказал профессор биологических наук Джонатан Шурин, ведущий автор исследования. «Мы знаем, что цветение водорослей частично вызвано загрязнением питательными веществами, но это исследование показывает, что некоторые из цветений водорослей, которые мы наблюдаем по всему миру, могут также частично быть вызваны воздействием пластика на животных, которые обычно контролируют рост водорослей».
Исследователи задокументировали, как загрязненные реки, впадающие в океан, могут привести к резкому увеличению количества питательных веществ. В таких сценариях, идущих снизу вверх, избыток химических веществ может быстро стимулировать рост водорослей, которые, отмирая, потребляют кислород и приводят к образованию мертвых зон в водной среде.
В новом исследовании, в котором сравнивались различные типы пластика в 30 экспериментальных прудовых экосистемах , исследователи обнаружили, что пластик, используемый в качестве ископаемого топлива, может приводить к негативным последствиям, уничтожая животных, питающихся водорослями. Эксперименты показали, что микропластик изменяет сообщества микроорганизмов, включая такие организмы, как водоросли и бактерии.
Внутри резервуаров с пластиком, изготовленным из ископаемого топлива, исследователи наблюдали резкое снижение численности зоопланктона — крошечных водных животных, питающихся водорослями и другими видами и являющихся источником пищи для рыб и других животных. В отсутствие зоопланктона, питающегося водорослями, концентрация водорослей в этих резервуарах быстро возросла. В отличие от этого, в резервуарах, протестированных с использованием пластика на биологической основе, наблюдалось гораздо меньшее воздействие на зоопланктон и других членов экосистемы.
«Похоже, что пластик, содержащий нефть, оказывает сильное негативное воздействие на популяции зоопланктона, — сказал Скотт Мортон, первый автор исследования и аспирант факультета биологических наук. — Они либо погибают, либо очень быстро снижают свою репродуктивную способность. Биопластик не оказывает такого же эффекта. Это распространяется и на водоросли. В нефтяных резервуарах меньшее количество зоопланктона, потребляющего все эти водоросли, означает, что в системе их становится больше, и это приводит к цветению водорослей, которое мы наблюдали».
Исследователи также задокументировали появление различных сообществ бактерий, размножающихся в присутствии пластика, но причина этого явления пока не ясна.
«Наши результаты показывают, что микропластик может нарушить баланс условий в пользу цветения водорослей», — заключают авторы в своем исследовании. «Эти результаты в совокупности демонстрируют, что микропластик, особенно пластик, получаемый из нефти, может дестабилизировать структуру и функции микробного сообщества».
Хотя экологическое воздействие микропластика только начинает изучаться, авторы отмечают, что переход к экономике, основанной на биоразлагаемых пластмассах, вероятно, смягчит негативное воздействие пластика на водные экосистемы.
В течение последнего десятилетия соавтор, профессор Майкл Буркарт, и его группа на кафедре химии и биохимии разрабатывают и коммерциализируют биоразлагаемые пластмассы, специально предназначенные для биоразложения в естественной среде, которые могут быть использованы в потребительских товарах, таких как доски для серфинга, шлепанцы и чехлы для мобильных телефонов.
«Для нас крайне важно понимать, как эти новые материалы соотносятся с традиционными пластмассами, полученными из нефти, при попадании в окружающую среду», — сказал Буркарт. «Хотя все созданные человеком объекты оказывают воздействие на планету, наша цель — минимизировать экологические и медицинские риски, связанные с этими повсеместно распространенными материалами».
В настоящее время исследователи продолжают изучать полученные результаты, тестируя различные типы биоразлагаемых пластиков, включая « живой пластик », наполненный бактериальными спорами, которые разлагают пластиковый материал в конце его жизненного цикла.
Новости партнеров:
Вам могло бы понравиться:
267
