Plastisphere - Plastisphere
O Plastisphere é um termo usado para se referir a ecossistemas que evoluíram para viver em ambientes plásticos feitos pelo homem . Todo o plástico que se acumula nos ecossistemas marinhos serve de habitat para vários tipos de microrganismos, que é onde os cientistas cunharam o termo Plastisfério . O uso de plástico aumentou vinte vezes desde 1964 e espera-se que dobre até 2035. Apesar dos esforços para implementar programas de reciclagem, as taxas de reciclagem tendem a ser bastante baixas. Por exemplo, na UE , apenas 29% do plástico consumido é reciclado. O plástico que não chega a uma instalação de reciclagem ou aterro, provavelmente vai acabar em nossos oceanos devido ao despejo acidental de resíduos, perdas durante o transporte ou descarte direto de barcos. Em 2010, estimou-se que 4 a 12 milhões de toneladas métricas (Mt) de resíduos plásticos entraram nos ecossistemas marinhos.
A poluição do plástico atua como um "navio" mais durável do que o material biodegradável para transportar os organismos por longas distâncias. Este transporte de longa distância pode mover micróbios para diferentes ecossistemas e, potencialmente, introduzir espécies invasivas , bem como algas prejudiciais. Os microrganismos encontrados nos detritos plásticos incluem autótrofos , heterótrofos e simbiontes . O ecossistema criado pela plastisfério difere de outros materiais flutuantes que ocorrem naturalmente (ou seja, penas e algas) devido à baixa velocidade de biodegradação e às diferentes condições. Além dos micróbios, os insetos passaram a florescer em áreas do oceano que antes eram inabitáveis. O patinador marinho , por exemplo, conseguiu se reproduzir na superfície dura proporcionada pelo plástico flutuante.
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A plastisfério foi descrita pela primeira vez por uma equipe de três cientistas, Dra. Linda Amaral-Zettler do Laboratório Biológico Marinho, Dra. Tracy Mincer do Woods Hole Oceanographic Institution e Dr. Erik Zettler da Sea Education Association . Eles coletaram amostras de plástico durante viagens de pesquisa para estudar como os microrganismos funcionam e alteram o ecossistema. Eles analisaram fragmentos de plástico coletados em redes em vários locais do Oceano Atlântico. Os pesquisadores usaram micrografias eletrônicas de varredura para determinar o que estava colonizando a superfície de plástico. Os pesquisadores usaram uma combinação de microscopia de alta potência e sequenciamento de DNA de última geração para identificar milhares de organismos diversos que eram distintos do ambiente "natural". Entre as descobertas mais notáveis estão os "formadores de fossas", já que especulam que essas rachaduras e buracos fornecem evidências de biodegradação. Além disso, os formadores de fossas também podem ter o potencial de quebrar hidrocarbonetos . Em sua análise, os pesquisadores também encontraram membros do gênero Vibrio , um gênero que inclui as bactérias que causam a cólera e outras doenças gastrointestinais. Algumas espécies de Vibrio podem brilhar, e a hipótese é que isso atraia peixes que comem os organismos que colonizam o plástico, que então se alimentam do estômago dos peixes.
Desde a descoberta do plastisfério, muitas pesquisas foram publicadas sobre o assunto, e muitos propuseram que a diversidade microbiana dentro do plastisfério é muito alta. Outros pesquisadores foram além de simplesmente identificar os tipos de micróbios. Por exemplo, um estudo no Oceano Pacífico Sul analisou a contribuição potencial de CO2 e N2O do plastificador, onde encontraram uma contribuição de gás de efeito estufa bastante baixa, mas observou que isso dependia do grau de concentração de nutrientes do tipo de plástico. Em outro estudo que analisou os fatores que influenciam a diversidade da plastisfério, os pesquisadores descobriram que o maior grau de microrganismos únicos tendia a favorecer as peças de plástico azuis.
Degradação por microorganismos
Alguns microrganismos presentes no plastisfério têm potencial para degradar materiais plásticos. Isso pode ser potencialmente vantajoso, pois os cientistas podem utilizar os micróbios para quebrar o plástico que, de outra forma, permaneceria em nosso ambiente por séculos. Por outro lado, como o plástico é quebrado em pedaços menores e eventualmente microplásticos , há uma probabilidade maior de que seja consumido pelo plâncton e entre na cadeia alimentar . Como o plâncton é comido por organismos maiores, o plástico pode eventualmente causar bioacumulação em peixes comidos por humanos. A tabela a seguir lista alguns microrganismos com capacidade de biodegradação
Microrganismo | Tipo de plástico | Capacidade de Degradação |
---|---|---|
Aspergillus tubingensis | Poliuretano | Degradou 90% em 21 dias |
Pestalotiopsis microspora | Poliuretano | Degradou 90% em 16 dias |
Bacillus pseudofirmus | LDPE | Degradou 8,3% ao longo do período de observação de 90 dias |
Salipaludibacillus agaradhaerens | LDPE | Degradou 18,3 ± 0,3% e 13,7 ± 0,5% após 60 dias de incubação |
Larvas de Tenebrio molitor | Poliestireno (PS) | As taxas de degradação dobraram para minhocas com dietas que consistiam em 10% de PS
e 90% de farelo em comparação com minhocas que foram alimentadas exclusivamente com PS |
Enterobacter sp. | Poliestireno (PS) | Degradou no máximo 12,4% em 30 dias |
Phanerochaete chrysosporium | Policarbonato | Degradou 5,4% em 12 meses |
Consórcio Microbial Marinho | Policarbonato | Degradou 8,3% em 12 meses |
Ideonella sakaiensis | BICHO DE ESTIMAÇÃO | Totalmente degradado em seis semanas |
Lodo ativado | BICHO DE ESTIMAÇÃO | Degradou-se em até 60% em um ano |
Galleria mellonella lagartas | Polietileno | Degradou 13% em 14 horas Taxa de degradação média de 0,23 mg cm-2 h-1 |
Zalerium maritimum | Polietileno | Degradou 70% em 21 dias |
Muitas vezes, o processo de degradação do plástico por microrganismos é bastante lento. No entanto, os cientistas têm trabalhado para modificar geneticamente esses organismos a fim de aumentar o potencial de biodegradação do plástico . Por exemplo, Ideonella sakaiensis foi geneticamente modificada para quebrar PET em taxas mais rápidas. Vários pré-tratamentos químicos e físicos também demonstraram potencial para aumentar o grau de biodegradação de diferentes polímeros. Por exemplo, tratamentos de irradiação UV ou de raios C têm sido usados para aumentar o grau de biodegradação de certos plásticos.
Veja também
Referências
Leitura adicional
- Zettler, Erik R .; Mincer, Tracy J .; Amaral-Zettler, Linda A. (2 de julho de 2013). "Life in the 'Plastisphere': Microbial Communities on Plastic Marine Debris". Ciência e tecnologia ambiental . 47 (13): 7137–7146. Bibcode : 2013EnST ... 47.7137Z . doi : 10.1021 / es401288x . PMID 23745679 .
- "Bem-vindo ao plastisfério" . The Economist . 20 de julho de 2013.
- Marshall, Michael (2 de julho de 2013). "Micróbios da plastisfério vão para o mar em fragmentos de destroços" . New Scientist .
- Dvorsky, George (13 de novembro de 2013). “Nova vida encontrada nos resíduos de plástico dá origem à 'plastisfério ' ” . io9 .