Bakterie naprawdę zjadają plastik. Czy to rozwiąże nasz problem z odpadami zanieczyszczającymi oceany?
Bakterie są w stanie rozłożyć plastik zanieczyszczający morskie ekosystemy. Po raz pierwszy wykazano to w laboratorium, w serii zaplanowanych eksperymentów.
W tym artykule:
- Czy bakterie zjadają plastik?
- Bakterie produkują dwutlenek węgla z plastiku
- To nie jest rozwiązanie problemu plastiku w oceanach
Zakrętki od butelek, słomki, reklamówki, opakowania po żywności, kubki i talerze. To plastikowe śmieci, które najczęściej trafiają do oceanów.
Międzynarodowa Unia Ochrony Przyrody (International Union for Conservation of Nature, IUCN) podaje, że co roku na całym świecie produkujemy 300 mln ton plastiku. 14 milionów ton jest wyrzucanych do oceanów. Niestety, ta liczba się nie zmniejsza.
Szacuje się, że do połowy tego wieku ilość plastiku w oceanach będzie większa od ilości ryb. Co gorsza, plastik zbiera się tam, gdzie szczególnie zagraża morskiemu życiu. Cztery lata temu naukowcy zwrócili uwagę, że gromadzi się na powierzchni oceanów w miejscach, gdzie spędzają pierwsze dni życia młode rybki. Na spokojnych wodach służącym rybom za żłobki plastiku jest nawet siedem razy więcej niż ryb.
Czy bakterie zjadają plastik?
Co można z tym zrobić? To pytanie zadała sobie Maaike Goudriaan, doktorantka z Królewskiego Holenderskiego Instytutu Badań Morskich (Royal Netherlands Institute for Sea Research, NIOZ).
1000 rzek odpowiada za 80 proc. plastiku trafiającego do oceanów. Najwięcej z Azji
Zespół naukowców z Holandii i Niemiec stworzył listę 1000 rzek na całym świecie, które przenoszą do oceanów najwięcej tworzyw sztucznych. Rocznie to od 0,8 mln do 2,7 mln ton odpadów.
Jej uwagę przykuła bakteria Rhodococcus ruber. – Wiedzieliśmy, że w naturze bakteria ta tworzy na plastiku tzw. biofilm, czyli cienką warstwę komórek. Zmierzono również, że ilość plastiku znajdującego się pod biofilmem zmniejsza się – opowiada Goudriaan.
Pozwalało to przypuszczać, że bakteria Rhodococcus ruber rozkłada plastik. Naukowczyni postanowiła wykazać to w laboratorium.
Bakterie produkują dwutlenek węgla z plastiku
Specjalnie na potrzeby eksperymentów Goudriaan zamówiła plastik, w którego skład wchodził węgiel C-13. Ten stabilny izotop węgla – rzadszy niż zwykły węgiel, czyli C-12 – wykorzystywany jest m.in. w spektrometrii masowej. W tym przypadku posłużył do wykazania, że bakterie są w stanie rozbić cząsteczki plastiku i uwolnić wchodzący w ich skład węgiel.
Goudriaan umieściła przygotowany plastik w wodzie morskiej. Następnie oświetliła próbkę promieniami UV. Wiadomo, że promieniowanie UV powoduje rozpad plastiku na mniejsze fragmenty. To właśnie tak powstaje mikroplastik (drobinki plastiku poniżej 5 mm średnicy) i nanoplastik (plastik mniejszy od 10 nm). Te drobinki są często połykane przez morskie organizmy.
Tak przygotowanym plastikiem zajęły się następnie bakterie Rhodococcus ruber. Wkrótce okazało się, że na powierzchni zbiornika zaczął zbierać się dwutlenek węgla. W jego skład wchodził izotop węgla C13. Wskazywało to, że pochodzi on z rozłożonego plastiku.
To nie jest rozwiązanie problemu plastiku w oceanach
– Po raz pierwszy udowodniliśmy eksperymentalnie, że bakterie faktycznie rozkładają plastik na dwutlenek węgla i inne cząsteczki – skomentowała Maaike Goudriaan. Dodała, że Rhodococcus ruber są najpewniej w stanie rozłożyć jeden procent dostępnego plastiku rocznie.
Zmutowane bakterie "jedzą" plastik. Naukowcy: i to w kilka godzin
Nieznane dotąd enzymy zmutowanych bakterii potrafią rozbić tworzywa sztuczne do prostych elementów, z których można potem zrobić nowe butelki wysokiej jakości. Spośród 100 tys. kandydató...
Czy to oznacza, że mikroorganizmy trawiące plastik rozwiążą problem zanieczyszczenia oceanów? Niestety nie. – Nasze doświadczenia wykazały jedynie, że proces rozkładu plastiku przez bakterie jest co do zasady możliwy – mówi Goudriaan. – Nie wyjaśniają jednak zagadki, co się dzieje z plastikiem w wodzie morskiej. Jeśli zacznie się śledzić wszystkie zanieczyszczenia, jakie do niej trafiają, wiele z nich znika. Częściowo mogłaby to wyjaśniać działalność bakterii trawiących plastik. Ale tylko częściowo – dodaje badaczka.
Czy i w jakim tempie plastik może być rozkładany w naturze? By odpowiedzieć na te pytania, zdaniem Goudriaan konieczne są dalsze eksperymenty. – Mam nadzieję, że ostatecznie uda się policzyć, ile dokładnie plastiku trawią bakterie. Jednak, by rozwiązać problem zanieczyszczenia oceanów, lepsze od usuwania plastiku jest zapobieganie wrzucaniu go do wody. A to możemy zrobić tylko my, ludzie – mówi badaczka.
Eksperymenty Maaike Goudriaan zostały opisane w artykule opublikowanym w czasopiśmie „Marine Pollution Bulletin”.
Źródła: EurekAlert, Marine Pollution Bulletin, IUCN.
Nasz ekspert
Magdalena Salik
Dziennikarka naukowa i pisarka, przez wiele lat sekretarz redakcji i zastępczyni redaktora naczelnego magazynu „Focus". Wcześniej redaktorka działu naukowego „Dziennika. Polska, Europa, Świat”. Pasjami czyta i pisze, miłośniczka literatury popularnonaukowej i komputerowych gier RPG. Więcej: magdalenasalik.wordpress.com
1 z 2
Bakterie naprawdę zjadają plastik. Czy to rozwiąże nasz problem z odpadami zanieczyszczającymi oceany? (fot. Maaike Goudriaan, NIOZ)
Bakterie naprawdę zjadają plastik. Czy to rozwiąże nasz problem z odpadami zanieczyszczającymi oceany? (fot. Maaike Goudriaan, NIOZ)
2 z 2
Bakterie naprawdę zjadają plastik. Czy to rozwiąże nasz problem z odpadami zanieczyszczającymi oceany? (fot. Maaike Goudriaan, NIOZ)
Bakterie naprawdę zjadają plastik. Czy to rozwiąże nasz problem z odpadami zanieczyszczającymi oceany? (fot. Maaike Goudriaan, NIOZ)