Отруйні «червоні припливи», зелені килими на поверхні води, закриті пляжі та мертва риба вздовж узбережжя — для багатьох регіонів світу це вже не рідкісні екологічні катастрофи, а майже звична картина. Шкідливе цвітіння водоростей стає дедалі частішим і масштабнішим, створюючи проблеми не лише для природи, а й для людей: від знищених рибних промислів до реальних загроз здоров’ю.
Яскравий приклад — південь Австралії, де токсичне цвітіння водоростей тривало близько дев’яти місяців. За цей час воно охопило величезну ділянку узбережжя та призвело до масової загибелі морських організмів.
Довгий час головним винуватцем таких явищ вважали надлишок поживних речовин у воді. Добрива з полів, стічні води та каналізація збагачують водойми азотом і фосфором, створюючи ідеальні умови для вибухового росту водоростей. Але нове дослідження вчених з Університету Каліфорнії в Сан-Дієго показує: існує ще один, менш очевидний фактор, який може підштовхувати екосистеми до катастрофи. І це — пластик.
Мікропластик уже всюди
Сьогодні мікропластик знаходять буквально скрізь: на дні океанів, у льодах Арктики й Антарктики, у ґрунтах і навіть у повітрі. Більше того, його частинки вже виявили в крові людини, а також у мозку та легенях. Тобто мова йде не лише про екологічну, а й про глобальну біологічну проблему.
Саме тому все більше уваги привертають біорозкладні пластики, які позиціонують як більш безпечну альтернативу звичайним виробам із нафти. Але чи справді вони поводяться інакше в природі? І як різні типи пластику впливають на живі екосистеми?
«Ми бачимо величезну кількість пластику в навколишньому середовищі, але досі погано розуміємо, як він змінює популяції водоростей, бактерій, риб або птахів», — пояснює професор біології Джонатан Шурін, один з авторів дослідження.
Екосистема в мініатюрі
Щоб розібратися, вчені створили 30 експериментальних «ставків» — спеціальних резервуарів, які імітували справжні водні екосистеми. Протягом трьох місяців вони спостерігали, що відбувається в цих системах за наявності різних типів пластику.
В одних резервуарах використовували звичайний пластик на основі викопного палива, в інших — біорозкладний матеріал, зокрема розроблений у самому університеті.
Зазвичай дослідження цвітіння водоростей зосереджуються на так званому «тиску знизу»: коли у воду потрапляє багато поживних речовин, водорості швидко ростуть, а після їх загибелі вода втрачає кисень, утворюючи «мертві зони».
Але цього разу науковці звернули увагу на інший механізм — «руйнування зверху». Тобто ситуацію, коли водоростей стає більше не через добрива, а тому що зникають ті, хто зазвичай стримує їхній ріст.
Коли зникають природні «контролери»
Ключову роль у цьому процесі відіграє зоопланктон — крихітні організми, які живляться водоростями та є важливою ланкою харчового ланцюга. Коли зоопланктону достатньо, він не дає водоростям розмножуватися безконтрольно.
Результати експерименту виявилися показовими. У резервуарах зі звичайним, «нафтовим» пластиком чисельність зоопланктону різко впала. Втративши природних «поїдачів», водорості почали стрімко розростатися — саме так і формується небезпечне цвітіння.
Натомість у системах із біорозкладним пластиком такого ефекту майже не спостерігали. Зоопланктон скорочувався значно менше, а екосистема залишалася більш стабільною.
«Звичайний пластик мав сильний негативний вплив на зоопланктон — він або гинув, або переставав розмножуватися», — пояснює провідний автор дослідження Скотт Мортон. — «Біопластик так не діяв, і це одразу відбивалося на кількості водоростей».
Пластик змінює навіть мікросвіт
Окрім цього, дослідники помітили зміни в мікробних спільнотах — бактеріях та водоростях, які формувалися навколо різних типів пластику. Які саме механізми за цим стоять, науковці ще з’ясовують, але вже очевидно: мікропластик може порушувати баланс у найдрібніших, але критично важливих компонентах екосистем.
Загальний висновок такий: пластик не просто створює додатковий стрес для природи. Він може «вибивати» ключові ланки харчових мереж, які зазвичай не дають водоростям захоплювати водойми.
Біопластик — не панацея, але крок уперед
Автори дослідження наголошують: біорозкладний пластик не є абсолютно безпечним. Будь-яке втручання людини в природу має наслідки. Але результати свідчать, що відмова від традиційних нафтових пластиків може зменшити шкоду для водних екосистем.
Це особливо важливо, якщо звичайний пластик справді знищує організми, які стримують цвітіння водоростей. Наразі команда дослідників тестує й інші матеріали, зокрема концепцію «живого пластику» з бактеріальними спорами, які допомагають йому швидше розкладатися після використання.
Якщо ці результати підтвердяться в реальних природних умовах, стане зрозуміло: шкідливі цвітіння водоростей мають не одну причину. Надлишок поживних речовин підживлює їхній ріст, а пластикове забруднення може знищувати природні механізми контролю.
Дослідження опубліковане в науковому журналі Communications Sustainability — і воно ще раз показує, що проблема пластику значно глибша, ніж здається на перший погляд.