میکروب‌هایی که آلودگی پلاستیکی اقیانوس‌ها را پاک می‌کنند

جای تردیدی وجود ندارد که پلاستیک‌هایی زیادی در اقیانوس‌های سیاره‌ی ما وجود دارند و دلیل همه‌ی آن‌ها نیز خود ما هستیم. بااین‌حال، منبع پشتیبان غیرمنتظره‌ای ممکن است به ما در حل این مشکل زیست‌محیطی وحشتناک کمک کند: میکروب‌های دریایی که پلاستیک‌ها و مواد زائد را می‌شکنند. در پژوهشی جدید، گروهی از دانشمندان بین‌المللی این موضوع را بررسی کردند که چگونه جوامع میکروبی با تکیه بر پلاستیک‌های آلوده‌کننده‌ی اقیانوس زیاد می‌شوند و در تخریب آن‌ها مشارکت می‌کنند. این مکانیسم بیولوژیکی طبیعی است که شاید اگر بهتر آن را درک کنیم، بتوانیم از آن بهره‌برداری کنیم.

هنگامی‌که پلاستیک وارد اقیانوس می‌شود، به‌وسیله‌ی عوامل غیربیولوژیکی متعددی نظیر اشعه‌ی فرابنفش و نوسان‌های دمایی و نیروهای سایشی موجود در آب اقیانوس فرسوده و هوازده می‌شود. این فرایندهای محیطی موجب می‌شوند این مواد به ذرات ریزی تا حد میکروپلاستیک و نانوپلاستیک تبدیل شوند؛ اما این عوامل به‌تنهایی عمل نمی‌کنند. پژوهشگران در مقاله‌ی خود توضیح می‌دهند:

تخریب غیرزیستی موجب پیش‌راندن و تحریک تخریب زیستی می‌شود؛ زیرا گروه‌های کربونیل روی سطح پلاستیک ایجاد می‌شوند. بنابراین، طیف وسیعی از ارگانیسم‌ها می‌توانند روی سطح هوازده بنشینند و از آن به‌عنوان بستر و نیز منبع کربن استفاده کنند.

پژوهشگران برای مطالعه‌ی میزان کارآمدی این فرایند میکروبی ازلحاظ تجزیه‌ی پلاستیک‌ها، نمونه‌هایی از پلی‌اتیلن (PE) و پلی‌استایرنی (PS) را جمع‌آوری کردند که به‌طورطبیعی در سواحل یونان هوازده شده بود. این پلاستیک‌ها شسته و به قطعات کوچک‌تر تقسیم شدند و در محلولی نمکی شبیه آب اقیانوس غوطه‌ور شدند و سپس، درمعرض دو نوع مختلف از جوامع میکروبی قرار گرفتند: ارگانیسم‌های طبیعی بومی دریا (متشکل از چندین گونه‌ی مختلف) و سویه‌های تقویت‌شده‌ای که لایه‌های زیستی محکم‌تری روی سطح پلاستیک تشکیل می‌دادند. پس از پنج ماه مواجهه با این میکروب‌ها، قطعات پلاستیکی وزن شدند و نتایج نشان می‌داد ارگانیسم‌های بومی در کاهش وزن پلاستیک‌های PS هوازده تا ۱۱ درصد و کاهش وزن پلاستیک‌های PE تا ۷ درصد موفق شده‌اند.

سویه‌ی مهندسی‌شده تا این اندازه پلاستیک مصرف نکرد؛ ولی پژوهشگران به این موضوع اشاره می‌کنند که به‌نظر می‌رسد این میکروب‌ها در چسبیدن به قطعات پلاستیکی هوازده و توسعه‌ی لایه‌ی زیستی کارآمدتر هستند. موفق‌ترین نتایج به آزمایشی مربوط‌ بود که در آن از میکروب‌های خوگرفته (ارگانیسم‌هایی که در شبیه‌سازی‌های قبلی درمعرض پلاستیک ها قرار گرفته بودند)، استفاده شده بود. به‌عبارت‌دیگر، به‌نظر می‌رسد این مواد ممکن است طعمی برای پلاستیک‌ها ایجاد کنند و موجب خورده‌شدن بهتر آن‌ها در طول زمان شوند.

مواجهه‌ی میکروبی تغییرات شیمیایی در مواد سطحی پلاستیک را باعث می‌شود و گروه‌های کربونیل و پیوندهای مضاعف ایجاد می‌کند و تعامل میکروب‌ها در سطح ملکولی موجب آغاز فرایندهایی نظیر گسست زنجیرهای پلیمری می‌شود.

البته، این نخستین‌باری نیست که دانشمندان به‌دنبال استفاده از قدرت میکروب‌ها برای برخورد با مشکلات پلاستیکی هستند. سال‌ها است که پژوهشگران برای امکان مصرف پلاستیک‌ها به‌وسیله‌ی این ارگانیسم‌ها تلاش می‌کنند. هر پیشرفتی در‌این‌زمینه هرچند کوچک، شاید بتواند روزی در حل مشکل آلودگی پلاستیکی کمک کند. شاید راه‌حل اصلی مهار مشکل پلاستیک در نقطه‌ی آغاز آن باشد؛ ولی تا زمانی‌که چنین چیزی اتفاقی بیفتد و راهی برای توقف تولید این حجم پلاستیک ویرانگر پیدا شود، همین تلاش‌های کوچک نیز شاید بتواند تاحدودی اثربخش باشد. پژوهشگران در مقاله‌ی خود می‌نویسند:

حذف شکاف بین کاربرد فرضی و واقعی از شبکه‌های میکروبی برای تخریب پلاستیک می‌تواند در توسعه‌ی اقدامات کاهشی و سیاست‌های پایدار مشارکت کند.

نتایج این پژوهش در مجله‌ی Journal of Hazardous Materials منتشر شده است.