Az Antarktisz érintetlen jégvilágának mélyén egy új, veszélyes ökoszisztéma, a műanyagszféra alakul ki. A műanyaghulladék felszínén létrejövő mikrobiális közösségek nemcsak a tengeri ökoszisztémák egyensúlyát veszélyeztetik, hanem kórokozók és szennyező anyagok terjedéséhez is hozzájárulhatnak. Egy új kutatás most ennek az eddig nem ismert jelenségnek a hatásait tárta fel.
Talán már senkinek sem újdonság, ha arról olvas vagy hall a hírekben, hogy a világunk a műanyagszeméttől fuldoklik, a tengereink és óceánjaink pedig olyan mértékű szennyezésnek vannak kitéve, hogy kisebb kontinensméretű szemétszigetek úsznak a vizeken.
Ez a fajta globális fenyegetettség ugyan az Antarktisz kapcsán eddig nem került különösebben szóba, a sarkot érintő felmelegedés mellett a műanyag is egyre nagyobb problémát okoz.
Az Antarktisz, a világ legelzártabb és legérintetlenebb kontinense ugyanis már nem mentes az emberi tevékenység által okozott szennyezéstől. A kutatók nemrégiben egy új, potenciálisan veszélyes ökoszisztémát fedeztek fel, amelyet műanyagszférának neveztek el. Ez a különleges közeg a déli óceánokban sodródó műanyaghulladék felszínén kialakuló mikrobiális közösségek révén jön létre, és komoly fenyegetést jelenthet az ottani tengeri élővilágra.
Amikor a műanyaghulladék bekerül az óceánba, felszíne gyorsan mikrobiális közösségek által kolonizált biofilmeket képez. Ezt a jelenséget nevezik műanyagszférának (angolul plastisphere-nek).
Ez a komplex és specializált közösség menedéket nyújt a mikroorganizmusok számára, de egyben veszélyes kórokozók – például Vibrio spp., Escherichia coli – vagy antibiotikum-rezisztens baktériumok hordozója is lehet.
Ezek a mikroorganizmusok képesek eljutni a világ legelzártabb, érintetlen területeire is, veszélyeztetve a tengeri ökoszisztémák egyensúlyát.
A műanyagszféra hatása azonban nem korlátozódik csupán a mikroorganizmusokra. A biofilmek megváltoztathatják az óceán szénelnyelését és üvegházhatásúgáz-termelését, ami az egész bolygóra hatással lehet. Ugyanakkor pozitívumként említhető, hogy néhány baktérium, például az Alcanivorax (egy alkánbontó tengeri baktérium) vagy a Marinobacter, képes a műanyagok és szénhidrogének lebontására, ami új lehetőségeket nyithat a szennyezés csökkentésére – írják a Barcelonai Egyetem kutatói a The Conversation hasábjain.
Ahogyan azt sejteni is lehet, az Antarktiszon végzett kutatás azonban rendkívül nehéz feladat. A kontinens elérése önmagában kihívás, a kutatók zord időjárási viszonyokkal, jégtáblákkal, valamint szűkös időkorlátokkal szembesültek a műanyagszféra vizsgálata során. Ezért a tudósok gyakran kontrollált laboratóriumi kísérletekkel próbálnak erre vonatkozó következtetéseket levonni a terepen tapasztalható folyamatokról.
A legutóbbi elemzés során például a Livingston-szigeten található kutatóállomás közeléből gyűjtött tengervizet használtak kísérletekhez. Három gyakori műanyagtípust – polietilént, polipropilént és polisztirolt – helyeztek akváriumokba, ahol öt héten keresztül 0 Celsius-fok körüli hőmérsékleten és napi 13–18 órányi napfény mellett vizsgálták a mikrobiális kolonizációt. Az eredményeket üvegfelületeken zajló hasonló folyamatokkal vetették össze.
A kutatás során különféle technológiákat alkalmaztak, hogy láthatóvá tegyék a láthatatlant. Elektronmikroszkópos vizsgálatokkal biofilmekről készítettek képet, majd áramlási citometriával és baktériumkultúrák elemzésével mérték a sejtszámot.
Végül a 16S rRNS-gén szekvenálásával azonosították a műanyagokon megtelepedett baktériumok közösségét.
Az eredmények kimutatták, hogy a mikroorganizmusok gyorsan, akár két napon belül kolonizálják a műanyagokat. Az első telepesek között a Colwellia nemzetség tagjai jelentek meg, majd az idő múlásával összetettebb biofilm alakult ki, amelyben Sulfitobacter, Glaciecola és Lewinella baktériumok is megjelentek. Bár hasonló folyamatok figyelhetők meg más óceánokban is, az Antarktisz hideg hőmérséklete lelassítja ezen baktériumok fejlődését.
A friss publikáció egyik legfontosabb felfedezése a polipropilén felületén megtelepedett Oleispira baktérium volt, amely képes szénhidrogének, például olaj lebontására. Ez a tulajdonság felveti annak lehetőségét, hogy
ezek a mikroorganizmusok segíthetik a műanyagszennyezés hatásainak enyhítését.
Ennek ellenére persze még mindig sok kérdés maradt megválaszolatlanul, például hogy ezek a baktériumok mennyire hatékonyak extrém környezetekben, és milyen szerepet játszhatnak a biológiai helyreállítási folyamatokban, azonban a műanyagszféra működésének mélyebb megértése nemcsak az Antarktisz, hanem az egész bolygó tengeri ökoszisztémáinak megóvása szempontjából is kulcsfontosságú lehet.
A kutatók hangsúlyozzák: a műanyagszféra nem csupán az Antarktiszon, hanem világszerte egyre növekvő problémát jelent. Az óceánokba kerülő műanyagok ugyanis nemcsak szennyezést okoznak, hanem olyan új ökoszisztémákat is létrehoznak, amelyek hosszú távú következményekkel járhatnak a természetes rendszerekre nézve.
(Borítókép: Universal Images Group / Getty Images Hungary)