Το αλάτι του νερού μειώνει τον κίνδυνο των επιβλαβών βακτηρίων που οδηγούν στα μικροπλαστικά από το γλυκό νερό στη θάλασσα
Τα μικροπλαστικά αποτελούν μια αυξανόμενη παγκόσμια ανησυχία, με πολλές έρευνες να εξετάζουν τη μεταφορά τους στο περιβάλλον και τις πιθανές επιπτώσεις στα οικοσυστήματα και την ανθρώπινη υγεία. Μια πτυχή των πλαστικών αποβλήτων που μπορεί να έχει επιπτώσεις στην υγεία είναι η παρουσία βιομεμβρανών – ενός στρώματος μικροοργανισμών που συλλέγονται στην επιφάνειά τους. Όταν τα πλαστικά καταλήγουν σε υδατικά συστήματα, μπορούν να μεταφερθούν σε μεγάλες αποστάσεις, παίρνοντας μαζί τους την «πλαστοσφαιρική» τους κοινότητα μικροβίων.
Παρά τις ανησυχίες αυτές, εξακολουθούν να υπάρχουν ερευνητικά κενά σχετικά με τον τρόπο με τον οποίο αυτή η μικροβιακή κοινότητα αλλάζει με περιβαλλοντικούς παράγοντες πίεσης, καθώς μετακινείται μέσω του γλυκού νερού στη θάλασσα, και τον βαθμό στον οποίο τα παθογόνα που ενδέχεται να είναι επιβλαβή για την υγεία των ανθρώπων και των ζώων φιλοξενούνται σε πλαστικά που μεταφέρονται με το νερό.
Γάλλοι ερευνητές ξεκίνησαν μια αποστολή επτά μηνών σε ένα σκάφος που διασχίζει εννέα μεγάλους ευρωπαϊκούς ποταμούς, συμπεριλαμβανομένου του Σηκουάνα και του Ρήνου, από τη θάλασσα σε ένα σημείο ανάντη της πρώτης πυκνοκατοικημένης πόλης σε κάθε ποταμό. Έκαναν δειγματοληψία νερού σε τέσσερα ή πέντε σημεία κατά μήκος μιας βαθμίδας αλατότητας στους ποταμούς και στη συνέχεια υπο-δειγματίστηκαν για να αναλύσουν τα θρεπτικά συστατικά, τα σωματίδια και τη βακτηριακή ποικιλότητα. Επίσης, συνέλεξαν μικροπλαστικά χρησιμοποιώντας ειδική δικτυωτή τράτα, αναλύοντάς τα για να εντοπίσουν τα είδη που υπάρχουν στην πλαστισφαίρα, τη λοιμοτοξικότητά τους και την ικανότητά τους να σχηματίζουν βιομεμβράνες.
Για να διερευνηθεί ο βακτηριακός αποικισμός μικροπλαστικών στα ίδια ύδατα, ένα μήνα πριν από την άφιξη του σκάφους, μια χερσαία ομάδα τοποθέτησε παρθένο πολυαιθυλένιο, πολυοξυμεθυλένιο και νάιλον πλέγμα σε ασφαλείς κυλινδρικές δομές κλωβού, τις οποίες οι επιστήμονες στο σκάφος στη συνέχεια συνέλεξαν ένα μήνα αργότερα.
Η ομάδα εξήγαγε όλα τα μικροπλαστικά στη μελέτη χρησιμοποιώντας αλκοόλ και αποστειρωμένες με φλόγα λαβίδες πριν από την άμεση κατάψυξη τους σε υγρό άζωτο μέχρι την εκχύλιση του DNA, για να αποφευχθεί ο κίνδυνος μόλυνσης. Πραγματοποίησαν αλληλουχία DNA όλων των βακτηρίων που ελήφθησαν και χρησιμοποίησαν ένα υπέρυθρο φασματόμετρο για να αναλύσουν τη σύνθεση των ταξινομημένων μικροπλαστικών που ανέκτησαν. Εξέτασαν τις βακτηριακές κοινότητες σε κάθε ποταμό ξεχωριστά, δίνοντας ιδιαίτερη προσοχή στον αποικισμό δυνητικά επιβλαβών ειδών, όπως αυτά που μπορεί να προκαλέσουν τοξικές ανθίσεις φυκιών, ασθένειες στον άνθρωπο και μύκητες.
Από τις αναλύσεις τους, οι επιστήμονες διαπίστωσαν ότι οι βακτηριακές κοινότητες στα μικροπλαστικά ήταν πολύ διακριτές σε σύγκριση με τα ελεύθερα βακτήρια και εκείνα που συνδέονται με οργανικά σωματίδια στα γύρω νερά.
Βασικά, τα δεδομένα τους αποκάλυψαν επίσης ξεχωριστές κοινότητες για τα μικροπλαστικά στο γλυκό νερό και τη θάλασσα, με τις εκβολές να διαφέρουν και από τα δύο. Τα θαλάσσια μικροπλαστικά είχαν σημαντικά χαμηλότερο πλούτο, ομοιομορφία και ποικιλομορφία στις βακτηριακές κοινότητές τους από εκείνα των ποταμών. Εντόπισαν τα πιθανά γένη παθογόνων Aeromonas, Acidovorax, Arcobacter και Prevotella σε δείγματα γλυκού νερού, αλλά όχι στη θάλασσα· ενώ το Vibrio1 ήταν το κυρίαρχο παθογόνο στη θάλασσα. Δεν βρήκαν καμία μεταφορά παθογόνων μεταξύ των δύο.
Τα στοιχεία αυτά ανέδειξαν αυτό που οι επιστήμονες περιέγραψαν ως «ισχυρή επιλεκτική πίεση που ασκείται μεταξύ γλυκών υδάτων και θαλάσσιου περιβάλλοντος», η οποία αντιπροσωπεύει ένα όριο στη διασπορά μικροοργανισμών από τα γλυκά ύδατα στη θάλασσα ως μέρος του πλαστισφαίρου.
Οι πιθανοί κίνδυνοι των βακτηρίων που ταξιδεύουν με μικροπλαστικά υπογραμμίστηκαν από την ομάδα που καταγράφει το παθογόνο Shewanella putrefaciens στα μικροπλαστικά για πρώτη φορά, αποκλειστικά στα νερά των ποταμών. Αν και σπάνιο, το S. putrefaciens μπορεί να μολύνει τον άνθρωπο, προκαλώντας ασθένειες του εντέρου, του δέρματος και των μαλακών μορίων. Ωστόσο, το φράγμα αλατότητας που εντοπίστηκε στη μελέτη δείχνει ότι η πιθανότητα τέτοιων παθογόνων να ταξιδεύουν από τα ποτάμια στη θάλασσα είναι χαμηλή.
Οι προσεγγίσεις που χρησιμοποιήθηκαν στη μελέτη ανέκτησαν μικροπλαστικά τα οποία συνήθως αναμένονταν στα υδατορεύματα, με το πολυαιθυλένιο να αποτελεί το κυρίαρχο συστατικό, αντιπροσωπεύοντας το 45% αυτού που βρέθηκε και το πολυπροπυλένιο το δεύτερο πιο ανακτημένο, στο 12%. Οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι η χημική σύνθεση των πολυμερών δεν επηρέασε σημαντικά την κοινότητα των πλαστισφερών, αν και προηγούμενες εργασίες πρότειναν έναν σύνδεσμο2. Οι ερευνητές πρότειναν ότι αυτό μπορεί να οφείλεται σε αυτές τις μελέτες που εξετάζουν τον μακροπρόθεσμο αποικισμό και όχι στη δειγματοληψία απευθείας από το περιβάλλον.
Το πρόβλημα των μικροπλαστικών ως πρόσθετου οικοτόπου και φορέα για τη μεταφορά παθογόνων είναι ένα παγκόσμιο ζήτημα που αξίζει να σημειωθεί. Η Ευρωπαϊκή Ένωση αντιμετωπίζει τη ρύπανση από πλαστικά και μικροπλαστικά σε διάφορες περιβαλλοντικές, χημικές και τομεακές πολιτικές, συμπεριλαμβανομένης της καταχώρισης, της αξιολόγησης, της αδειοδότησης και των περιορισμών των χημικών προϊόντων (REACH) όσον αφορά τα μικροσωματίδια συνθετικών πολυμερών, της οδηγίας-πλαισίου για τη θαλάσσια στρατηγική και της οδηγίας-πλαισίου για τα ύδατα. Η δικαιοδοσία του τελευταίου επί των επιφανειακών υδάτων, τόσο των εσωτερικών όσο και των μεταβατικών ζωνών, σημαίνει ότι το νέο έργο παρέχει σχετικές γνώσεις σχετικά με τα βιοφίλμ και τους δυνητικούς κινδύνους τους.
Η μελέτη καλύπτει τα κενά γνώσης στην μέχρι στιγμής περιορισμένη και κατακερματισμένη έρευνα σχετικά με τις μικροβιακές κοινότητες μικροπλαστικών, λαμβάνοντας υπόψη διάφορες χωρικές τοποθεσίες. Πρόσθετη έρευνα πέρα από τα βακτήρια, σε ομάδες όπως οι ιοί και οι μονοκύτταροι οργανισμοί, καθώς και έρευνες για αλλαγές που εξαρτώνται από την παλίρροια, θα συμβάλει στην περαιτέρω ενημέρωση της μελλοντικής πολιτικής για την αντιμετώπιση της ρύπανσης από πλαστικά, της ποιότητας των υδάτων και της υγείας.
Σημειώσεις
1. Αυτό το ανεκτικό στο θαλασσινό νερό γένος περιλαμβάνει το είδος Vibrio cholerae – το οποίο προκαλεί χολέρα – και το V. parahaemolyticus – το οποίο μπορεί να προκαλέσει γαστρεντερίτιδα.
2. Για παράδειγμα: Pinto M, Langer TM, Hüffer T, Hofmann T, Herndl GJ. (2019) Η σύνθεση των βακτηριακών κοινοτήτων που σχετίζονται με τις πλαστικές βιομεμβράνες διαφέρει μεταξύ των διαφόρων πολυμερών και των σταδίων διαδοχής των βιομεμβρανών. PLoS ONE 14(6): ε0217165.
Αριθ. αναφοράς:
Philip, L., Chapron, L., Barbe, V., Burgaud, G., Calvès, I., Paul-Pont, I., Thiébeauld, O., Sperandio, B., Navarro, L., Ter Halle, A., Eyheraguibel, B., Ludwig, W., Palazot, M., Kedzierski, M., Meistertzheim, A.-L. και Ghiglione, J.-F. (2024). Πανευρωπαϊκή μελέτη της ποικιλομορφίας των βακτηριακών πλασσισφαίρων κατά μήκος των συνεχών μεταξύ ποταμών και θαλασσών. Environmental Science and Pollution Research, σ. 1-17. https://doi.org/10.1007/s11356-024-35658-9 ,
Για να παραθέσετε αυτό το άρθρο/υπηρεσία:
«Επιστήμη για την περιβαλλοντική πολιτική»: European Commission DG Environment News Alert Service, επιμέλεια: Science Communication Unit, The University of the West of England, Bristol.
Σημειώσεις σχετικά με το περιεχόμενο:
Το περιεχόμενο και οι απόψεις που περιλαμβάνονται στο Science for Environment Policy βασίζονται σε ανεξάρτητη έρευνα που έχει αξιολογηθεί από ομοτίμους και δεν αντικατοπτρίζουν απαραίτητα τη θέση της Ευρωπαϊκής Επιτροπής. Παρακαλώ σημειώστε ότι αυτό το άρθρο είναι μια περίληψη μόνο μιας μελέτης. Άλλες μελέτες μπορεί να καταλήξουν σε άλλα συμπεράσματα.