Ежегодно в Мировой океан попадает огромное количество пластика, и Большое тихоокеанское мусорное пятно служит тому подтверждением.
Согласно некоторым оценкам, пластик составляет почти 70 процентов всего мусора в океане, и он, как показало множество исследований, сильно вредит морским обитателям.
Специалисты стараются исправить ситуацию, разрабатывая способы переработки пластикового мусора, например, в дизельное топливо. Недавно же учёные обратили внимание на микроскопических морских микробов, которые поедают пластик, что приводит к его разрушению.
В рамках недавней работы международная группа учёных под руководством Евдокии Сираниду (Evdokia Syranidou) из Технического университета Крита выясняла, способен ли крошечный "десант" оказать человечеству помощь в решении масштабной экологической проблемы.
Специалисты изучали то, как микробные сообщества накапливаются на загрязняющем океан пластике и способствуют его деградации.
Как только мусор попадает в океан, он подвергается воздействию ультрафиолетового излучения, колебаниям температуры и другим факторам, которые провоцируют абиотическое разложение. Эти процессы приводит к разрушению материала на более мелкие фрагменты – микропластик.
Как пишут учёные, абиотическое разложение предшествует и стимулирует биологическое разложение, поскольку на пластиковой поверхности генерируются карбонильная группа. После их появления на частично разрушенной поверхности может поселиться большое количество разнообразных организмов, которые будут использовать её как место обитания и как источник углерода.
Для эксперимента учёные собрали на двух пляжах Греции образцы пластика: полиэтилена и полистирола.
Первый на сегодняшний день является самым распространённым полимером. Из него производят продуктовые пакеты и бутылки для шампуня. Второй часто применяется для изготовления пищевых упаковок и электроники.
Исследуемые фрагменты уже подверглись воздействию солнца и претерпели химические изменения, которые заставили их стать более хрупкими. Именно такой процесс должен произойти до того, как микробы приступят к "трапезе".
Специалисты вымыли, разрезали образцы на более мелкие фрагменты и поместили пластик в физиологический раствор, который имитировал океаническую воду. Затем всю эту массу подвергли воздействию двух различных типов микробных сообществ. В первую часть добавили организмы нескольких видов, обитающих в море. Во вторую – специально выращенные штаммы микробов, которые поедают пластик, вычленяя из него углерод.
После пяти месяцев микробиологического воздействия фрагменты были взвешены. Оказалось, что крошечные организмы из первой группы значительно преуспели в их разрушении. Они изменили химический состав материала, в результате чего вес полиэтилена снизился на 7%, а вес полистирола – на 11%.
А вот биоинженерные штаммы не смогли переработать такое же количество пластика. Хотя, по мнению учёных, они лучше прилипали к пластику и более эффективно формировали биоплёнки.
Примечательно, что лучшие результаты показали организмы, которые ранее уже были знакомы с пластиком. По всей видимости, у них может вырабатываться привычка к поеданию этого вида мусора. Поэтому со временем эти микроорганизмы начинают быстрее поедать полиэтиленовые и полистироловые отходы.
Полученные результаты могут помочь в разработке новой стратегии борьбы с загрязнением океана, отмечают исследователи.
Научная статья по итогам работы опубликована в издании Journal of Hazardous Materials.
К слову, ранее авторы проекта "Вести.Наука" (nauka.vesti.ru) рассказывали о масштабном проекте очистки океана от мусора.
