science >> Wetenschap >  >> Natuur

Voor sommige koralen, maaltijden kunnen een kant van microplastics bevatten

In dit demonstratie-experiment een zwart licht verlicht microplastics, weergegeven in fluorescerend groen, in een kleine tank met één koraalsoort, Pocillopora damicornis, gewoonlijk bloemkoolkoraal genoemd. Credit:Dennis Wise/Universiteit van Washington

Kleine microplastic deeltjes zijn tegenwoordig ongeveer net zo gewoon in de oceaan als plastic in ons dagelijks leven.

Synthetische kleding, containers, flessen, plastic zakken en cosmetica worden allemaal afgebroken en geven microplastics vrij in het milieu. Koralen en andere mariene organismen eten microplastics die in de waterweg terechtkomen. Studies op dit opkomende gebied tonen enkele schadelijke effecten aan, maar het is grotendeels onbekend hoe dit alomtegenwoordige materiaal het oceaanleven beïnvloedt.

Een nieuw experiment van de Universiteit van Washington heeft aangetoond dat sommige koralen meer kans hebben om microplastics te eten wanneer ze ander voedsel consumeren, toch zijn microplastics alleen ongewenst. Twee geteste koraalsoorten reageerden anders op het synthetische materiaal, suggereert variaties in hoe koralen zich aanpassen aan het leven met microplastics. De studie werd op 3 december gepubliceerd in het tijdschrift Wetenschappelijke rapporten .

"Hoe meer plastic we gebruiken, hoe meer microplastics er zijn, en hoe meer koralen worden blootgesteld, " zei hoofdauteur Jeremy Axworthy, een UW-doctoraatsstudent aan de School of Aquatic and Fishery Sciences. "Onze studie wees uit dat sommige koralen waarschijnlijk geen microplastics zullen eten en hun dagelijkse bezigheden zullen blijven voortzetten. Maar sommige kunnen - en als ze toevallig gevoelig zijn voor warmere oceaantemperaturen of andere stressoren, dit is gewoon een andere factor om je zorgen over te maken."

Koralen zijn kleine dieren die geworteld zijn in het rif of rotsen op de oceaanbodem. Ze gebruiken tentakelachtige armen om voedsel in hun mond te vegen. Velen vertrouwen op algen voor energie, maar de meeste consumeren ook drijvende dieren om te overleven.

Deze studie is de eerste die onderzoekt of koralen microplastics eten wanneer ze worden blootgesteld aan warmer water, die naar verwachting zal versnellen met de klimaatverandering. Stijgende oceaantemperaturen kunnen dodelijk zijn voor koraal:warm water benadrukt hen, waardoor koralen hun symbiotische algenpartner verliezen die fotosynthese ondergaat en hen energie levert om te overleven. Wanneer dit gebeurt, koraalverbleking en uiteindelijk overlijden kan optreden.

Jeremy Axworthy verwijdert een jong koraal uit een tank in het laboratorium van de Universiteit van Washington van het team. De twee koraalsoorten die hier worden getoond zijn Pocillopora damicornis (links), bekend als bloemkoolkoraal, en Montipora capitatae (rechts), of rijstkoraal. Bloemkoolkoraal had meer kans om microplastics op te nemen tijdens de experimenten van het team. Credit:Dennis Wise/Universiteit van Washington

Maar sommige koralen hebben zich aangepast aan het bleken door hun dieet te verschuiven om zich te voeden met kleine mariene organismen die zoöplankton worden genoemd. die een alternatieve energiebron bieden. Terwijl ze op deze kleine dieren knabbelen - vaak even groot als microplastics - vroeg het onderzoeksteam zich af of ze ook plastic fragmenten binnenkrijgen.

Het experiment laat zien dat koralen microplastics eten wanneer ze overschakelen op een zoöplanktondieet, het toevoegen van nog een stressfactor voor koralen in een veranderende oceaanomgeving.

"Microplastics zijn niet zo eenvoudig als een bedreiging van leven of dood voor koralen - het is niet zo zwart of wit, " zei senior auteur Jacqueline Padilla-Gamiño, assistent-professor aan de UW School of Aquatic and Fishery Sciences. "Het gaat om de totale energie die verloren gaat. Als koralen constant te maken hebben met microplastics, het zou hen misschien niet doden, maar er zal minder energie voor hen zijn om te groeien en zich voort te planten."

De onderzoekers verzamelden twee soorten gewone koralen voor de oostkust van Oahu, Hawaii, en stelde de helft van elke soort enkele weken bloot aan warmer water om stress en bleken te veroorzaken. Daarna voerden ze vier verschillende voedingsexperimenten uit op zowel gebleekte als niet-gebleekte koralen:koralen kregen alleen microplastics; alleen een soort zoöplankton; microplastics en zoöplankton; of niets.

Na het ontleden van de koraalpoliepen, onderzoekers ontdekten dat koralen die werden gestresst door warmere temperaturen in feite veel minder aten dan hun tegenhangers in normaal zeewater. Dit was onverwacht en mogelijk te wijten aan stress door hoge watertemperaturen. Echter, een van de twee soorten, bekend om zijn vraatzuchtige eetgewoonten in het wild, alleen microplastics consumeerden terwijl ze ook zoöplankton aten. Geen van beide koraalsoorten at alleen microplastics.

De onderzoekers weten niet waarom de ene koraalsoort gemakkelijk microplastics at in de aanwezigheid van ander voedsel, maar vermeed microplastics toen ze het enige op het menu waren. Ze vermoeden dat deze koraalsoort bepaalde chemische of fysische signalen kan lezen van de plastics en de prooi, maar kan mogelijk geen onderscheid maken tussen de twee wanneer beide aanwezig zijn.

Onder een zwart licht, Tijdens een klein demonstratie-experiment worden fluorescerende groene microplastics in het water gezien. In het experiment van 2018 dat in de krant wordt beschreven, bloemkoolkoraal (boven) nam microplastics op toen er ook prooi in het water aanwezig was, maar vermeed het eten van microplastics als er geen prooi was. Credit:Dennis Wise/Universiteit van Washington

Het is ook mogelijk dat het plastic dat in dit experiment wordt gebruikt minder wenselijk is voor koralen, en dat kunststoffen met een andere chemische samenstelling zouden kunnen, in feite, smakelijk zijn voor koralen. De onderzoekers zijn van plan om de "smaak" van andere soorten microplastics te testen, zoals synthetische vezels uit kleding.

uiteindelijk, sommige koraalsoorten lopen waarschijnlijk grotere risico's door blootstelling aan microplastics dan andere, de studie gevonden. Vervolgens kijken de onderzoekers naar effecten op de fysiologie van koralen die gedurende een langere periode worden blootgesteld aan microplastics.

"Dat wetende, zal dit werk veel meer context geven, "Zei Axworthy. "We moeten de volledige fysiologische effecten kennen van chronische blootstelling aan microplastics op koralen, vooral bij hogere temperaturen, om te begrijpen hoe ernstig het probleem is."

Ondertussen, het probleem van microplastics gaat niet weg. Een schatting uit 2014 vond tussen de 15 en 51 biljoen microplasticdeeltjes in de oceanen, en het plasticafval dat in de oceanen terechtkomt, zal tussen 2010 en 2025 naar verwachting vertienvoudigen.

"Als we het over afvalbeheer hebben, is het belangrijk om over het grote geheel te denken:wat stoppen we in de oceanen?" Padilla-Gamiño zei. "We weten niet waar plastic heen gaat, waar het blijft, wie grijpt het, en wat zijn de mechanismen waarmee we het terugkrijgen. We zijn nog maar op het punt om deze implicaties te begrijpen."