Een studie van 29 Europese meren heeft uitgewezen dat sommige van nature voorkomende meerbacteriën sneller en efficiënter groeien op de overblijfselen van plastic zakken dan op natuurlijke materie zoals bladeren en twijgen.

De bacteriën breken de koolstofverbindingen in plastic af om als voedsel voor hun groei te gebruiken.

De wetenschappers zeggen dat het verrijken van water met bepaalde soorten bacteriën een natuurlijke manier kan zijn om plasticvervuiling uit het milieu te verwijderen.

Het effect is uitgesproken:de groei van bacteriën is meer dan verdubbeld toen plasticvervuiling het totale koolstofgehalte in het meerwater met slechts 4% verhoogde.

De resultaten suggereren dat de plasticvervuiling in meren de bacteriën 'voorbereidt' voor snelle groei - de bacteriën breken niet alleen het plastic af, maar zijn ook beter in staat om andere natuurlijke koolstofverbindingen in het meer af te breken.

Meerbacteriën bleken de voorkeur te geven aan van plastic afgeleide koolstofverbindingen boven natuurlijke. De onderzoekers denken dat dit komt omdat de koolstofverbindingen uit kunststoffen gemakkelijker door de bacteriën worden afgebroken en als voedsel kunnen worden gebruikt.

De wetenschappers waarschuwen dat dit de voortdurende plasticvervuiling niet door de vingers ziet. Sommige verbindingen in kunststoffen kunnen toxische effecten hebben op het milieu, vooral bij hoge concentraties.

De bevindingen zijn vandaag gepubliceerd in het tijdschrift Nature Communications .

"Het is bijna alsof de plasticvervuiling de eetlust van de bacteriën op gang brengt. De bacteriën gebruiken het plastic eerst als voedsel, omdat het gemakkelijk af te breken is, en dan zijn ze beter in staat om het moeilijkere voedsel af te breken - het natuurlijke biologische materie in het meer," zei Dr. Andrew Tanentzap van de University of Cambridge's Department of Plant Sciences, senior auteur van het artikel.

Hij voegde eraan toe:"Dit suggereert dat plasticvervuiling het hele voedselweb in meren stimuleert, omdat meer bacteriën meer voedsel betekenen voor de grotere organismen zoals eenden en vissen."

Het effect varieerde afhankelijk van de diversiteit aan bacteriesoorten die in het meerwater aanwezig waren - meren met meer verschillende soorten waren beter in het afbreken van plasticvervuiling.

Uit een vorig jaar door de auteurs gepubliceerd onderzoek bleek dat Europese meren potentiële hotspots zijn van microplasticvervuiling.

Wanneer kunststoffen afbreken, komen er eenvoudige koolstofverbindingen vrij. De onderzoekers ontdekten dat deze chemisch verschillend zijn van de koolstofverbindingen die vrijkomen als organisch materiaal, zoals bladeren en twijgen, afbreken.

De koolstofverbindingen van kunststoffen bleken afkomstig te zijn van additieven die uniek zijn voor kunststofproducten, waaronder lijmen en weekmakers.

De nieuwe studie toonde ook aan dat bacteriën meer plasticvervuiling verwijderden in meren met minder unieke natuurlijke koolstofverbindingen. Dit komt omdat de bacteriën in het meerwater minder andere voedselbronnen hadden.

De resultaten zullen helpen om prioriteit te geven aan meren waar de bestrijding van verontreiniging het meest urgent is. Als een meer veel plasticvervuiling heeft, maar een lage bacteriële diversiteit en veel verschillende natuurlijke organische verbindingen, dan is het ecosysteem kwetsbaarder voor schade.

"Helaas zullen kunststoffen ons milieu tientallen jaren vervuilen. Positief is dat onze studie helpt bij het identificeren van microben die kunnen worden gebruikt om plastic afval af te breken en milieuvervuiling beter te beheersen", zegt professor David Aldridge van het Department of Cambridge van de University of Cambridge. Zoölogie, die bij het onderzoek betrokken was.

De studie omvatte het bemonsteren van 29 meren in Scandinavië tussen augustus en september 2019. Om verschillende omstandigheden te beoordelen, verschilden deze meren in breedtegraad, diepte, oppervlakte, gemiddelde oppervlaktetemperatuur en diversiteit van opgeloste op koolstof gebaseerde moleculen.

De wetenschappers versneden plastic zakken van vier grote winkelketens in het VK en schudden deze in water totdat hun koolstofverbindingen vrijkwamen.

Bij elk meer werden glazen flessen gevuld met meerwater. Aan de helft hiervan werd een kleine hoeveelheid 'plastic water' toegevoegd, om de hoeveelheid koolstof weer te geven die uit plastic in het milieu terechtkwam, en dezelfde hoeveelheid gedestilleerd water werd aan de andere toegevoegd. Na 72 uur in het donker werd de bacteriële activiteit gemeten in elk van de flessen.

De studie mat bacteriegroei - door toename in massa en de efficiëntie van bacteriegroei - door de hoeveelheid koolstofdioxide die vrijkomt tijdens het groeiproces.

In het water met van plastic afgeleide koolstofverbindingen waren de bacteriën zeer efficiënt in massa verdubbeld. Ongeveer 50% van deze koolstof werd in 72 uur in de bacteriën opgenomen.

"Ons onderzoek toont aan dat wanneer draagtassen in meren en rivieren terechtkomen, ze dramatische en onverwachte gevolgen kunnen hebben voor het hele ecosysteem. Hopelijk zullen onze resultaten mensen aanmoedigen om nog voorzichtiger te zijn met de manier waarop ze plastic afval weggooien", zegt Eleanor Sheridan van de universiteit. van Cambridge's Department of Plant Sciences, eerste auteur van de studie die het werk ondernam als onderdeel van een afstudeerproject van een afstudeerjaar. + Verder verkennen

Deconstructieve chemische voorbehandeling versnelt microbiële afbraak van kunststoffen