8 июня 2024
Фото из открытых источников
Грибок, обитающий в море, может разрушить пластиковый полиэтилен, если он сначала подвергся воздействию УФ-излучения солнечного света. Исследователи, в том числе из NIOZ, опубликовали свои результаты в журнале Science of the Total Environment. Они ожидают, что в более глубоких частях океана обитает гораздо больше грибов, разлагающих пластик.
Гриб Parengyodontium album живет вместе с другими морскими микробами в тонких слоях на пластиковом мусоре в океане. Морские микробиологи из Королевского института морских исследований Нидерландов (NIOZ) обнаружили, что гриб способен расщеплять частицы пластикового полиэтилена (ПЭ), самого распространенного из всех пластиков, попавших в океан.
Исследователи NIOZ сотрудничали с коллегами из Утрехтского университета, Фонда очистки океана и исследовательских институтов в Париже, Копенгагене и Санкт-Галлене, Швейцария. Это открытие позволяет грибу присоединиться к очень короткому списку морских грибов, разлагающих пластик: на сегодняшний день обнаружено только четыре вида. Уже было известно, что большее количество бактерий способно разлагать пластик.
Исследователи отправились на поиски микробов, разлагающих пластик, в горячих точках пластикового загрязнения в северной части Тихого океана. Из собранного пластикового мусора они выделили морской гриб, вырастив его в лаборатории на специальных пластиках, содержащих меченый углерод.
Ваксмаа объясняет: «Эти так называемые изотопы 13 C остаются отслеживаемыми в пищевой цепочке. Это как метка, которая позволяет нам отслеживать, куда уходит углерод. Затем мы можем отследить его в продуктах разложения. Что делает это исследование выдающимся с научной точки зрения, так это то, что мы можем количественно оценить процесс деградации».
В лаборатории Ваксмаа и ее команда наблюдали, что распад PE P. album происходит со скоростью около 0,05% в день.
«Наши измерения также показали, что гриб не использует большую часть углерода, поступающего из полиэтилена, при его расщеплении. Большая часть полиэтилена, который использует P. album, превращается в углекислый газ, который гриб снова выделяет», — говорят ученые.
Хотя CO 2 является парниковым газом, этот процесс не может создать новую проблему: количество, выделяемое грибами, такое же, как и небольшое количество, выделяемое людьми при дыхании.
Исследователи обнаружили, что наличие солнечного света необходимо грибу для использования полиэтилена в качестве источника энергии. «В лаборатории P. album расщепляет только полиэтилен, который подвергался воздействию ультрафиолета хотя бы в течение короткого периода времени. Это означает, что в океане гриб может разлагать только пластик, который изначально плавал у поверхности», — объясняет Ваксмаа. «Уже было известно, что УФ-свет сам по себе механически разрушает пластик, но наши результаты показывают, что он также способствует биологическому расщеплению пластика морскими грибами».
Поскольку большое количество различных пластиков погружается в более глубокие слои, прежде чем подвергается воздействию солнечного света, P. album не сможет разрушить их все. Ваксмаа ожидает, что в более глубоких частях океана существуют и другие, пока неизвестные грибы, которые также разлагают пластик.
«Морские грибы могут расщеплять сложные материалы, состоящие из углерода. Существует множество морских грибов, поэтому вполне вероятно, что в дополнение к четырем видам, выявленным на данный момент, другие виды также способствуют разложению пластика. Остается еще много вопросов о динамике того, как происходит деградация пластика в более глубоких слоях», — говорит Ваксмаа.
Поиск организмов, разлагающих пластик, является срочной задачей. Ежегодно люди производят более 400 миллиардов килограммов пластика, и ожидается, что к 2060 году этот показатель увеличится как минимум втрое.
Большая часть пластиковых отходов попадает в море: от полюсов до тропиков, они плавают в поверхностных водах, достигают больших глубин в море и в конечном итоге падают на морское дно.
«Большое количество пластика попадает в субтропические круговороты, кольцеобразные течения в океанах, в которых морская вода почти неподвижна, плавучего пластика уже накопилось в Северо-Тихоокеанском субтропическом круговороте только в Тихом океане, который является лишь одним из шести крупных круговоротов в мире», — резюмировали авторы исследования.
