Larvaceans giver en vej til at transportere mikroplast til fødevarer på dybt hav

I løbet af det sidste årti, forskere har opdaget små stykker plast i mange havvand, og endda i dybhavs mudder. Imidlertid, de ved meget lidt om, hvordan mikroplast transporteres inde i havet. Et nyt papir af MBARI -forskere i tidsskriftet Videnskab fremskridt viser, at filterfodrende dyr kaldet kæmpe larver kan opsamle og forbruge mikroplastpartikler i dybhavet. Partiklerne akkumuleres i larvaceans 'afstøbningsfiltre og føres ind i dyrenes fækale piller, som synker hurtigt gennem havet, muligvis transporterer mikroplast til den dybe havbund.

På trods af deres navn, kæmpe larver er mindre end 10 centimeter (fire tommer) lange, og ligner lidt haletudser. De lever langt under havoverfladen, fange mad i klæbrige slimfiltre, der kan være over en meter på tværs. Disse filtre (som kaldes "huse", fordi larverne lever inde i dem) fælder små partikler af drivende affald, som derefter spises af larven. Når et larves hus bliver tilstoppet med affald, dyret forlader strukturen, og det synker mod havbunden.

I begyndelsen af ​​2016 planlagde MBARI hovedingeniør Kakani Katija et forsøg med DeepPIV -systemet for at finde ud af, hvor hurtigt kæmpe larver kunne filtrere havvand, og hvilken størrelse partikler de kunne fange i deres filtre. Andre forskere har forsøgt at besvare disse spørgsmål i laboratoriet ved at placere små plastikperler i tanke med mindre larver. Fordi kæmpe larvehuse er for store til at studere i laboratoriet, Katija besluttede at udføre lignende eksperimenter i det åbne hav, ved hjælp af MBARIs fjernbetjente køretøjer.

Da Katija diskuterede dette eksperiment med postdoktor Anela Choy, de indså, at sådanne fodringsforsøg in situ med plastperler også kunne skinne lys over mikroplastens skæbne i dybhavet.

I juni 2016, forskerne udstyrede MBARIs fjernbetjente køretøj (ROV) Doc Ricketts med en beholder med havvand og farvekodede plastkugler i forskellige størrelser, fra en hundrededel til to tredjedele af en millimeter i diameter. Efter at have sendt ROV'en ned i Monterey Canyon, holdet frigav små mængder mikroplastperler i nærheden af ​​fodringsfiltre fra individuelle kæmpe larver, trak derefter ROV tilbage for at se, hvad der skete.

I mindst 11 af de 25 testede larver, perlerne blev fanget af larvefuglens fint teksturerede indre filter. I seks af disse tilfælde forskerne observerede en larve, der faktisk indtog perlerne, som var synlige inde i dyrets gennemsigtige krop.

Forskerne brugte ROV til at fange de seks larver med plastikperler i tarmen og bragte dem til et laboratorium ombord på forskningsfartøjet Western Flyer. De opbevarede dyrene i laboratoriet i 12 timer. På dette tidspunkt var alle plastperlerne passeret gennem larvenes tarm og endte i deres fækale piller.

Efter registrering af antal og størrelser af perler indlejret i fækale piller, forskerne blev overraskede over at opdage, at larverne havde samlet og fortæret partikler i alle størrelser, der blev brugt i eksperimenterne. De havde forventet, at larverne kun ville indtage de mindre partikler.

Forskergruppen målte derefter, hvor hurtigt fækale piller fra kæmpe larver ville synke. De fækale piller anslås at synke på omkring 300 meter (ca. 000 fod) om dagen. Tidligere undersøgelser viste, at kasserede larvehuse kan synke så hurtigt som 800 meter (2, 600 fod) om dagen. Disse resultater tyder på, at larvehuse og fækale piller hurtigt kunne transportere mikroplast fra nær overfladevand til den dybe havbund.

Laboratorieundersøgelser har vist, at andre almindelige filterfoderende dyr, såsom salpe, kan også indtage mikroplast. Katija og Choy og deres medforfattere udfører i øjeblikket ROV -eksperimenter for at finde ud af, om disse dyr opfører sig ens i deres naturlige miljø. Choy og MBARI Seniorforsker Bruce Robison er særligt interesserede i, hvordan mikroplast kan overføres fra et dyr til et andet gennem dybhavsfødevæv.

I tidligere forsøg med DeepPIV -systemet, Katija viste, at kæmpe larver kan filtrere havvand hurtigere end noget andet drivende åbent havdyr. Dette fund, sammen med den seneste forskning, antyder, at larver har potentiale til at være vigtige, utilsigtede forbrugere af mikroplast i havet. Fordi mange andre dybhavsdyr spiser larver, deres fækale piller, eller deres afstøbte huse, enhver mikroplast, der blev opsamlet af larver, ville blive inkorporeret i madvæv mellem vand.

Tilsvarende mikroplast, der når den dybe havbund, forsvinder ikke bare. Mange vil sandsynligvis blive indtaget af dybe havbundsdyr, der er afhængige af afstøbte larvehuse som en vigtig fødekilde.

Katija påpeger hurtigt, at den nyligt offentliggjorte undersøgelse kun er et første skridt, og mange grundlæggende spørgsmål om mikroplast i havet forbliver ubesvarede. "Der arbejdes meget med at studere plastik i tarmene fra havfugle og fisk, "Katija sagde, "Men ingen har rigtig set på plastik på dybere vand. Vi arbejder i øjeblikket på forsøg for at undersøge koncentrationerne af mikroplast på forskellige dybder i havet, ved hjælp af vandprøver og måske endda afstøbte larvehuse. "

MBARI-teamet samarbejder også aktivt med Monterey Bay Aquarium for at kommunikere de samfundsmæssige og økologiske virkninger af storstilet plastforurening i havet. Som Choy udtrykte det, "Akvariet er dybt engageret i bevarelsen af ​​havøkosystemer, og har stor erfaring med at arbejde for at påvirke politik med videnskab. Ved at kombinere denne ekspertise med MBARI's viden og erfaring med dybe pelagiske økosystemer, vi arbejder på at forstå transport og cykling af plast gennem fødevarer på havet, og hvad dette kan betyde for mennesker. "