Naturlig oprydning:Bakterier kan fjerne plastikforurening fra søer

En undersøgelse af 29 europæiske søer har fundet ud af, at nogle naturligt forekommende søbakterier vokser hurtigere og mere effektivt på resterne af plastikposer end på naturligt stof som blade og kviste.

Bakterierne nedbryder kulstofforbindelserne i plastik til at bruge som føde til deres vækst.

Forskerne siger, at berigelse af vand med bestemte arter af bakterier kan være en naturlig måde at fjerne plastikforurening fra miljøet.

Effekten er udtalt:hastigheden af ​​bakterievækst mere end fordobledes, da plastikforurening hævede det samlede kulstofniveau i søvandet med kun 4 %.

Resultaterne tyder på, at plastikforureningen i søer 'primer' bakterierne til hurtig vækst – bakterierne nedbryder ikke kun plastikken, men er så mere i stand til at nedbryde andre naturlige kulstofforbindelser i søen.

Søbakterier viste sig at favorisere plastafledte kulstofforbindelser frem for naturlige. Forskerne tror, ​​det skyldes, at kulstofforbindelserne fra plast er nemmere for bakterierne at nedbryde og bruge som mad.

Forskerne advarer om, at dette ikke tolererer vedvarende plastikforurening. Nogle af forbindelserne i plast kan have giftige virkninger på miljøet, især ved høje koncentrationer.

Resultaterne er offentliggjort i dag i tidsskriftet Nature Communications .

"Det er næsten, som om plastikforureningen er ved at sætte gang i bakteriernes appetit. Bakterierne bruger først plastikken som mad, fordi den er nem at nedbryde, og så er de mere i stand til at nedbryde noget af det sværere mad - det naturlige økologiske stof i søen," sagde Dr. Andrew Tanentzap ved University of Cambridge's Department of Plant Sciences, seniorforfatter af papiret.

Han tilføjede:"Dette tyder på, at plastikforurening stimulerer hele fødenettet i søer, fordi flere bakterier betyder mere mad til de større organismer som ænder og fisk."

Effekten varierede afhængigt af mangfoldigheden af ​​bakteriearter til stede i søvandet – søer med flere forskellige arter var bedre til at nedbryde plastikforurening.

En undersøgelse offentliggjort af forfatterne sidste år viste, at europæiske søer er potentielle hotspots for mikroplastikforurening.

Når plast nedbrydes, frigiver de simple kulstofforbindelser. Forskerne fandt ud af, at disse er kemisk adskilte fra de kulstofforbindelser, der frigives, når organisk materiale som blade og kviste nedbrydes.

Kulstofforbindelserne fra plast viste sig at være afledt af additiver, der er unikke for plastprodukter, herunder klæbemidler og blødgøringsmidler.

Den nye undersøgelse fandt også, at bakterier fjernede mere plastikforurening i søer, der havde færre unikke naturlige kulstofforbindelser. Dette skyldes, at bakterierne i søvandet havde færre andre fødekilder.

Resultaterne vil være med til at prioritere søer, hvor forureningsbekæmpelse er mest påtrængende. Hvis en sø har meget plastikforurening, men lav bakteriediversitet og mange forskellige naturlige organiske forbindelser, så vil dens økosystem være mere sårbart over for skader.

"Desværre vil plast forurene vores miljø i årtier. På den positive side hjælper vores undersøgelse med at identificere mikrober, der kunne udnyttes til at hjælpe med at nedbryde plastikaffald og bedre håndtere miljøforurening," siger professor David Aldridge ved University of Cambridges afdeling for Zoologi, som var involveret i undersøgelsen.

Undersøgelsen involverede prøvetagning af 29 søer i hele Skandinavien mellem august og september 2019. For at vurdere en række forhold adskilte disse søer sig i breddegrad, dybde, areal, gennemsnitlig overfladetemperatur og diversitet af opløste kulstofbaserede molekyler.

Forskerne skar plastikposer op fra fire store britiske indkøbskæder og rystede disse i vand, indtil deres kulstofforbindelser blev frigivet.

Ved hver sø blev der fyldt glasflasker med søvand. En lille mængde af 'plastikvandet' blev tilsat halvdelen af ​​disse, for at repræsentere mængden af ​​kulstof udvasket fra plast til miljøet, og den samme mængde destilleret vand blev tilsat til de andre. Efter 72 timer i mørke blev bakteriel aktivitet målt i hver af flaskerne.

Undersøgelsen målte bakterievækst - ved stigning i masse og effektiviteten af ​​bakteriel vækst - ved mængden af ​​kuldioxid, der frigives i vækstprocessen.

I vandet med plastafledte kulstofforbindelser var bakterierne meget effektivt fordoblet i masse. Omkring 50 % af dette kulstof blev inkorporeret i bakterierne på 72 timer.

"Vores undersøgelse viser, at når bæreposer kommer ind i søer og floder, kan de have dramatiske og uventede indvirkninger på hele økosystemet. Forhåbentlig vil vores resultater tilskynde folk til at være endnu mere forsigtige med, hvordan de bortskaffer plastikaffald," siger Eleanor Sheridan ved universitetet fra Cambridge's Department of Plant Sciences, førsteforfatter af undersøgelsen, der påtog sig arbejdet som en del af et sidste års bachelorprojekt. + Udforsk yderligere

Dekonstruktiv kemisk forbehandling accelererer mikrobiel nedbrydning af plastik