Bine ați venit în „plastisferă”: ecosistemul sintetic care evoluează pe mare

Plasticul oceanic a creat o casă unică pentru organismele specializate, de la animale care călătoresc pe el până la bacterii care îl „mănâncă”, transmite The Guardian.

Sticlele de plastic domină deșeurile din ocean, aproximativ 1m ajungând la mare în fiecare minut. Cel mai mare vinovat este sticlele din polietilen tereftalat (Pet).

Luna trecută, un studiu a găsit două bacterii capabile să descompună Pet – sau, după cum spun titlurile, „să mănânce plastic”. Cunoscută sub numele de Thioclava sp. BHET1 și Bacillus sp. BHET2, bacteriile au fost izolate într-un laborator – dar au fost descoperite în ocean.

Bacteriile sunt cel mai recent exemplu de noi organisme care par să crească într-un mediu unic: cantitățile mari de plastic pe mare.

La fel ca atmosfera, magnetosfera și hidrosfera, plastisfera este o regiune. Dar este, de asemenea, un ecosistem, precum stepa siberiană sau recifele de corali – un mediu marin plastifiat. Cea mai cunoscută concentrație de deșeuri de plastic pe mare este plasturele de gunoi Great Pacific, un fel de supă de plastic răspândită pe o zonă de aproximativ două ori mai mare decât Franța, dar plasticul este peste tot.

Descris pentru prima dată într-un studiu din 2013 pentru a se referi la un colectiv de organisme care colonizează plasticul, inclusiv bacterii și ciuperci, termenul s-a extins de atunci. Acum cuprinde în mod vag organisme mai mari, de la crabi la meduze, care plutesc peste ocean pe materialele plastice marine.

Termenul a fost inventat de Linda Amaral-Zettler, microbiolog marin de la Royal Netherlands Institute for Sea Research.

„În 2010, plănuiam să colectăm probe de plastic pentru o viitoare croazieră pentru a caracteriza biofilmele [organismele care se lipesc unele de altele și alte lucruri] pe plastic”, spune Amaral-Zettler. „Încercam să mă gândesc la un termen convenabil pentru a descrie comunitatea și am venit cu […]„ plastisferă ”.

Deși termenul poate fi recent, fenomenul nu este. “Plastisfera a existat atâta timp cât a existat plasticul”, spune Amaral-Zettler.

Ceea ce este nou este înțelegerea noastră despre cât de complex poate fi un ecosistem lumea plasticului. În plastisferă există organisme care fotosintetizează; există prădători și pradă; simbionți și paraziți, permițând „o gamă completă de interacțiuni posibile, ca și în alte ecosisteme”, spune Amaral-Zettler.

„Dacă luăm definiția unui ecosistem ca„ o comunitate biologică a organismelor care interacționează și a mediului lor fizic ”, atunci acest lucru este aproape sigur adevărat pentru plastisferă”, spune Robyn Wright, de la departamentul de farmacologie de la Universitatea Dalhousie din Canada și autor a studiului din iunie.

O altă caracteristică unică a plastisferei este că oamenii au inventat-o. Fiecare alt ecosistem a evoluat de-a lungul a milioane de ani. Sensul acestui lucru nu este încă clar.

„Nu cred că este neapărat important să nu fie de origine naturală, deoarece toți membrii plastisferei sunt încă„ naturali ”, dar este mai mult o problemă de scară”, spune Wright. Spre deosebire de majoritatea materialelor naturale, plasticul este extrem de durabil și persistent, permițând creșterea și răspândirea organismelor atașate pe o zonă masivă.

În plus, un studiu realizat anul trecut a descoperit că anumite culori ale plasticului au afectat diversitatea microbilor care le-au colonizat: comunitățile pe microplastice albastre aveau o diversitate mai bogată decât cele de pe plasticul galben sau transparent.

Există, de asemenea, îngrijorări cu privire la organismele care colonizează plasticul, care pot călători în jurul lumii. Studiul lui Amaral-Zettler din 2013 a descoperit Vibrio, un tip de bacterie despre care se știe că conține mai multe specii de agenți patogeni, inclusiv unele asociate cu gastroenterită.

Deși există posibilitatea ca plastisfera să găzduiască agenți patogeni, Wright este sceptic. „Nu există nicio dovadă concretă că materialele plastice prezintă un pericol mai mare decât orice altă suprafață pe care bacteriile o colonizează sau orice altă zonă a mediului”, spune ea.

Pentru oamenii de știință, prezența pură a plastisferei este o preocupare mai puțin evidentă decât potențialele sale pericole pentru sănătate. Majoritatea materialelor plastice ajung în depozitele de deșeuri, dar aproape o treime din ele ajung în mare. Majoritatea se scufundă, dar multe nu, devenind o casă pentru tot felul de microbi care altfel ar putea să nu aibă o casă.

Bacteriile se mută, deoarece atunci când materialele plastice sunt scufundate în apă, ele atrag carbonul, fierul, azotul și fosforul, care la rândul său atrage microbii. Aceasta se numește uneori efectul Zobell, după microbiologul marin Claude E ZoBell.

„În prezent, aceasta este încă o zonă activă de cercetare”, spune Wright. Există două domenii principale de investigație: potențiali agenți patogeni din plastisferă și potențialul pentru unii microbi de a biodegrada hidrocarburile, cum ar fi consumatorii de plastic identificați luna trecută.

Acestea nu sunt unice pentru ocean. În 2016, oamenii de știință din Japonia au descoperit Ideonella sakaiensis, o specie de bacterii la vârful de gunoi care a dezvoltat o enzimă care i-a permis să mănânce plastic.

Dar un alt studiu din același an a constatat că, în comparație cu bacteriile din apele din jur, cele din plastisferă dețineau o colecție îmbogățită de gene, sugerând că s-au adaptat pentru un „stil de viață atașat la suprafață”.

Oamenii de știință avertizează că este important să nu ne gândim la acestea ca la mutanți recenți.

„În timp ce materialele plastice sunt un material relativ nou pe o perioadă de timp evolutivă, substanțele chimice din care sunt fabricate nu sunt noi – în principal constituenții petrolului”, spune Wright. „Prin urmare, bacteriile au avut milioane de ani pentru a dezvolta mecanisme de degradare a substanțelor chimice din care sunt fabricate.”

Ar putea plastisfera să evolueze în așa fel încât bacteriile să-l mănânce în mod esențial sau cel puțin să ne ajute să identificăm modalități de descompunere a deșeurilor noastre de plastic? „Aș fi cu siguranță de acord că materialele plastice vor fi locul cheie în care să ne uităm în lupta împotriva plasticului”, spune Wright.

Dar, deși Amaral-Zettler admite că unii microbi se pot hrăni într-adevăr din plastic deja degradat cu UV, ea avertizează împotriva exagerării posibilităților.

„Este important să ne dăm seama că studiile care privesc bacteriile care mănâncă plasticul oferă acestor bacterii o singură sursă de carbon”, spune ea. „Acest lucru este în contrast cu ceea ce se găsește în natură.”

De asemenea, studiile de laborator nu iau în considerare condițiile oceanice, explică Wright, cum ar fi diferite temperaturi, vreme sau prezența altor organisme. „Dar”, adaugă ea, „chiar și știind că acest lucru este teoretic posibil este un pas cu adevărat mare în direcția cea bună”.

La fel ca propriul nostru microbiom gastro-intestinal, care este extrem de important pentru sănătatea noastră generală, microbiomul plastisferei are, de asemenea, „un rol important de jucat”, spune Amaral-Zettler. De când ne-am modificat planeta în măsura în care acești microbi au evoluat pentru a se potrivi oceanelor noastre plastifiate, este crucială înțelegerea noului ecosistem pe care se pare că l-am creat accidental.

„În bine sau în rău, ca plasticul”, spune ea, „plastisfera este aici pentru a rămâne”.