Odkrywanie (plastikowych) sekretów powierzchni mórz i oceanów
Wśród doniesień dotyczących tworzyw sztucznych zaśmiecających nasze morza i oceany, przekazywanych przez naukowców, polityków i media, rzadko kiedy wspomina się o jednej ważnej rzeczy: gorzka prawda jest taka, że na chwilę obecną nie znamy wszystkich reakcji łańcuchowych, jakie powoduje taka ilość plastiku w naszych wodach. Weźmy na przykład mikrowarstwę powierzchniową morza. Ta jednomilimetrowa bariera na styku hydrosfery i atmosfery, którą można nazwać „skórą” mórz i oceanów, nie jest może zbyt imponująca w porównaniu do niesamowitego świata znajdującego się pod nią, ale jest tak naprawdę kluczowym łącznikiem pomiędzy oboma środowiskami. To w mikrowarstwie zachodzą główne reakcje fizyczne, chemiczne i biologiczne. Żyje w niej także wiele organizmów (jaja ryb, larwy, bakterie, małe bezkręgowce i glony), które jednak muszą dzielić przestrzeń z coraz większą ilością tworzyw sztucznych o niskiej gęstości. Naruszenie kruchej równowagi mikrowarstwy powierzchniowej morza „Wiemy, że materia organiczna i zanieczyszczenia antropogeniczne mogą znacznie, nawet sto razy, zwiększać swoje stężenie i liczebność w mikrowarstwie powierzchniowej morza w porównaniu do wód podpowierzchniowych. Ale przed realizacją naszego projektu nie wiedzieliśmy, w jaki sposób zwiększenie ilości mikrodrobin plastiku może wpływać na materię organiczną i na odwrót oraz jaki ma to wpływ na kluczowe funkcje mikrowarstwy”, wyjaśnia prof. Steven Loiselle, koordynator projektu POSEIDOMM (Photochemistry at the Ocean’s Surface: Effects and Interactions of Dissolved Organic Matter with Microplastics) ze strony Uniwersytetu w Sienie. Naukowcy z projektu POSEIDOMM zajęli się tematem, który nie był dotychczas dobrze poznany, czyli badaniem oddziaływania mikrodrobin plastiku na mikrowarstwę powierzchniową morza. Zespół zbadał wpływ mikrodrobin na produkcję materii organicznej, degradację tej materii jako potencjalnego źródła emisji CO2 netto do atmosfery, a także inne zmiany w składzie molekularnym mikrowarstwy wywołane obecnością mikrodrobin. W tym celu konsorcjum połączyło kontrolowane eksperymenty laboratoryjne (microPOSEIDOMM) na różnych próbkach wody z pierwszym na świecie badaniem in situ w skali mezo dotyczącym mikrodrobin plastiku (mesoPOSEIDOMM). Jak mówi dr Luisa Galgani, kierowniczka naukowa projektu, jednym z najważniejszych odkryć jest zaobserwowanie, że „w obecności mikrodrobin plastiku w wodach powierzchniowych fotochemiczna i mikrobiologiczna degradacja materii organicznej prowadzi do dalszej redukcji stężenia tlenu. W zasadzie we wszystkich naszych eksperymentach w skali mikro zanotowaliśmy znaczne zmniejszenie stężenia tlenu w próbkach zawierających mikrodrobiny w porównaniu do próbek kontrolnych”. Te eksperymenty wskazują, że mikrodrobiny plastiku w środowisku morskim działają jak katalizatory aktywności mikrobiologicznej. Jako że te odpady z tworzyw sztucznych o niskiej gęstości mogą unosić się na powierzchni przez bardzo długi czas, ta akumulacja może negatywnie wpływać na produkcję i konsumpcję w mikrowarstwie powierzchniowej morza oraz wymianę gazów ocean-atmosfera. Niezbędne są dalsze badania Według dr Galgani, ten wpływ może mieć potencjalne konsekwencje dla „oddychania” mórz i oceanów, więc niezbędne są dalsze prace. Mimo że wyniki badania w skali mezo jeszcze nie zostały opublikowane, zespół będzie promował podejmowanie pilnych działań i prowadzenie dodatkowych prac badawczych. Jeśli chodzi o przyszłe badania, członkowie konsorcjum eksplorują obecnie nowe możliwości. Chcieliby skoncentrować się na kwantyfikacji i monitorowaniu in situ, badaniach eksperymentalnych dotyczących procesów odpowiedzialnych za zwiększanie stężeń materii organicznej, a także opracowywaniu modeli czasu unoszenia się plastiku w mikrowarstwie powierzchniowej morza. Ich celem jest także rozszerzenie zakresu badań o analizy wpływu różnych rodzajów tworzyw sztucznych w różnych środowiskach wodnych: od osadów i nanosów rzecznych po wody morskie i słodkie.
Słowa kluczowe
POSEIDOMM, mikrowarstwa powierzchniowa morza, powierzchnia, mikrowarstwa, mikrodrobiny plastiku, CO2, tlen, oddychanie mórz i oceanów
