Вчені виявили грибок, що розщеплює океанський пластик

Грибок, що живе в морі, може розщепити пластиковий поліетилен, за умови, що він спочатку був підданий ультрафіолетовому випромінюванню сонячного світла. Дослідники з NIOZ опублікували свої результати в журналі Science of the Total Environment. Вони очікують, що в глибших частинах океану живе набагато більше грибків, які розкладають пластик.

Гриб Parengyodontium album живе разом з іншими морськими мікробами в тонких шарах на пластиковому смітті в океані. Морські мікробіологи з Королівського нідерландського інституту морських досліджень (NIOZ) виявили, що грибок здатний розщеплювати частинки пластикового поліетилену (PE), найпоширенішого з усіх видів пластику, які потрапили в океан.

Дослідники NIOZ співпрацювали з колегами з Утрехтського університету, Фонду очищення океану та дослідницьких інститутів у Парижі, Копенгагені та Санкт-Галлені, Швейцарія. Знахідка дозволяє грибу приєднатися до дуже короткого списку морських грибів, які руйнують пластик: на сьогодні знайдено лише чотири види. Вже відомо, що велика кількість бактерій здатна розкладати пластик.

Точне дотримання процесу деградації

Дослідники вирушили на пошук мікробів, що розкладають пластик, у гарячих точках забруднення пластиком у північній частині Тихого океану. Із зібраного пластикового сміття вони виділили морський грибок, вирощуючи його в лабораторії на спеціальному пластику, який містить мічений вуглець.

Ваксмаа пояснює: «Ці так звані ізотопи ¹³ C залишаються простежуваними в харчовому ланцюгу. Це як мітка, яка дозволяє нам стежити, куди йде вуглець. Потім ми можемо відстежити його в продуктах розпаду.

«Що робить це дослідження науково видатним, так це те, що ми можемо кількісно визначити процес деградації». У лабораторії Ваксмаа та її команда спостерігали, що руйнування PE P. album відбувається зі швидкістю приблизно 0,05% на день.

«Наші вимірювання також показали, що гриб не використовує багато вуглецю, що надходить з ПЕ, коли розщеплює його. Більшість ПЕ, який використовує P. album, перетворюється на вуглекислий газ, який гриб знову виділяє». Хоча CO₂ є парниковим газом, цей процес не є чимось, що може створити нову проблему: кількість, яку виділяють гриби, є такою ж, як мала кількість, яку виділяють люди під час дихання.

Тільки під впливом УФ

Дослідники виявили, що присутність сонячного світла необхідна для того, щоб гриб використовував PE як джерело енергії. «У лабораторії P. album розщеплює лише поліетилен, який піддавався впливу ультрафіолетового випромінювання принаймні протягом короткого періоду часу. Це означає, що в океані грибок може руйнувати лише пластик, який спочатку плавав біля поверхні. «, — пояснює Ваксмаа.

«Вже було відомо, що ультрафіолет розщеплює пластик механічно, але наші результати показують, що воно також сприяє біологічному розщепленню пластику морськими грибами».

Там інші гриби

Оскільки велика кількість різного пластику занурюється в глибші шари, перш ніж потрапити під сонячне світло, P. album не зможе їх усіх розщепити. Ваксмаа очікує, що в глибших частинах океану існують інші, поки невідомі, гриби, які також руйнують пластик.

«Морські гриби можуть розщеплювати складні матеріали, виготовлені з вуглецю. Існує велика кількість морських грибів, тож цілком імовірно, що окрім чотирьох видів, ідентифікованих досі, інші види також сприяють розкладанню пластику. Є ще багато запитань щодо динаміка того, як руйнування пластику відбувається в більш глибоких шарах», — говорить Ваксмаа.

Пластиковий суп

Пошук організмів, які розкладають пластик, є терміновим. Щорічно люди виробляють понад 400 мільярдів кілограмів пластику, і очікується, що до 2060 року цей показник збільшиться щонайменше втричі.

Значна частина пластикового сміття потрапляє в море: від полюсів до тропіків воно плаває в поверхневих водах, досягає більшої глибини в морі і зрештою падає на морське дно.

Провідний автор Ваксмаа з NIOZ каже: «Велика кількість пластику потрапляє в субтропічні коловороти, кільцеподібні течії в океанах, у яких морська вода майже нерухома. Це означає, що коли пластик потрапляє туди, він потрапляє в пастку. Близько 80 мільйонів кілограмів плаваючого пластику вже накопичилося лише в північно-тихоокеанському субтропічному круговороті в Тихому океані, який є лише одним із шести великих круговоротів у всьому світі».