يتخلص الناس من جميع أنحاء العالم أطنانًا من قطع البلاستيك الصغيرة كل عام. يمكن أن تتفتت هذه القطع إلى قطع لا يزيد حجمها عن حبة السمسم أو قطعة من الوبر. ينتهي المطاف بالكثير من هذه النفايات في البيئة. تم العثور على هذه اللدائن الدقيقة في جميع أنحاء المحيطات ومحاصرة في جليد القطب الشمالي. يمكن أن ينتهي بهم الأمر في السلسلة الغذائية ، وتظهر في الحيوانات الكبيرة والصغيرة. تظهر الآن مجموعة من الدراسات الجديدة أن اللدائن الدقيقة يمكن أن تتحلل بسرعة. وفي بعض الحالات ، يمكنهم تغيير النظم البيئية بأكملها.
وجد العلماء هذه القطع البلاستيكية في جميع أنواع الحيوانات ، من القشريات الصغيرة إلى الطيور والحيتان. حجمها مصدر قلق. الحيوانات الصغيرة منخفضة في السلسلة الغذائية تأكلها. عندما تتغذى الحيوانات الكبيرة على الحيوانات الصغيرة ، يمكن أن ينتهي الأمر أيضًا باستهلاك كميات كبيرة من البلاستيك.
ويمكن أن يكون هذا البلاستيك سامًا.
نشمي النجار هو جزء من فريق في جامعة بليموث في إنجلترا قام للتو بفحص تأثير الألياف الدقيقة على بلح البحر البحري. الحيوانات التي تعرضت لنسالة مجففة ملوثة بالبلاستيك قد كسرت الحمض النووي. كما كانت لديهم خياشيم وأنابيب هضمية مشوهة. يقول الباحثون أنه ليس من الواضح أن الألياف البلاستيكية تسببت في هذه المشاكل. ترشح الزنك والمعادن الأخرى من الألياف الدقيقة. وهم يجادلون الآن بأن هذه المعادن قد تسببت في إتلاف خلايا بلح البحر.
بلح البحر ليس الحيوان الوحيد الذي يأكل البلاستيك. وغالبا ليس عن قصد. خذ بعين الاعتبار الفولمار الشمالي. هذه الطيور البحرية تأكل الأسماك والحبار وقنديل البحر. عندما يجرفون فرائسهم من سطح الماء ، قد يلتقطون بعض البلاستيك أيضًا. في الواقع ، تبدو بعض الأكياس البلاستيكية مثل الطعام - لكنها ليست كذلك.
تطير الطيور لمسافات طويلة بحثًا عن وجبة. للبقاء على قيد الحياة تلك الرحلات الطويلة ، يخزن الفولمار الزيت من الوجبات الحديثة في معدته. هذا الزيت خفيف الوزن وغني بالطاقة. وهذا يجعلها مصدرًا سريعًا للوقود للطائر.
تحتوي بعض المواد البلاستيكية على مواد مضافة ، وهي مواد كيميائية تمنحها ميزات تساعدها على الاستمرار لفترة أطول أو تعمل بشكل أفضل. تذوب بعض الكيماويات البلاستيكية في الزيوت. أرادت سوزان كوهن معرفة ما إذا كانت هذه المواد المضافة قد ينتهي بها الأمر في زيت معدة الطيور. كوهن عالم أحياء بحرية في Wageningen Marine Research في هولندا. هل تتسرب هذه المواد الكيميائية إلى زيت معدة الفولمار؟
لمعرفة ذلك ، تعاونت مع باحثين آخرين في هولندا والنرويج وألمانيا. لقد جمعوا أنواعًا مختلفة من البلاستيك من الشواطئ وسحقوه في جزيئات بلاستيكية دقيقة. ثم استخرج الباحثون زيت المعدة من الفولمار. قاموا بتجميع الزيوت وسكبها في عبوات زجاجية.
تركوا بعض الجرار وحدها. في حالات أخرى ، أضافوا اللدائن الدقيقة. ثم وضع الباحثون البرطمانات في حمام دافئ لتقليد درجات الحرارة داخل معدة الطائر. مرارًا وتكرارًا على مدار ساعات وأيام وأسابيع وشهور ، قاموا باختبار الزيوت بحثًا عن المضافات البلاستيكية.
ووجدوهم. ترشح مجموعة متنوعة من هذه الإضافات إلى الزيت. وهي تشمل الراتنجات ومثبطات اللهب والمثبتات الكيميائية وغير ذلك. من المعروف أن العديد من هذه المواد الكيميائية تضر بالتكاثر في الطيور والأسماك. دخل معظمهم زيت المعدة بسرعة.
وصف فريقها النتائج التي توصلوا إليها في 19 آب (أغسطس) في Frontiers in Environmental Science.
فوجئ كوهن بأنه "في غضون ساعات ، يمكن أن تتسرب المضافات البلاستيكية من البلاستيك إلى الفولمار". كما أنها لم تتوقع دخول الكثير من المواد الكيميائية إلى الزيت. وتقول إن الطيور قد تعرض نفسها لهذه المواد المضافة مرارًا وتكرارًا. حوصلة طائر عضلية تطحن العظام والأجزاء الصلبة الأخرى من فريستها. كما يمكنها طحن البلاستيك ، كما تلاحظ. قد يؤدي ذلك إلى تعريض المزيد من البلاستيك لزيت معدة الطيور.
قطع أصغر ، مشاكل أكبر
عندما تتكسر القطع البلاستيكية ، تزداد مساحة السطح الكلية للبلاستيك. تسمح مساحة السطح الأكبر هذه بتفاعلات أكثر بين البلاستيك ومحيطه.
حتى وقت قريب ، اعتقد العلماء أن ضوء الشمس أو الموجات المتلاطمة ضرورية لتفكيك المواد البلاستيكية. قد تستغرق مثل هذه العمليات سنوات لإطلاق جزيئات بلاستيكية دقيقة في البيئة.
لكن دراسة أجريت عام 2018 اكتشفت أن الحيوانات تلعب دورًا أيضًا. وجد الباحثون أن الكريل في القطب الجنوبي يمكن أن يسحق اللدائن الدقيقة. هذه القشريات الصغيرة التي تعيش في المحيط تكسر اللدائن الدقيقة إلى لدائن نانوية أصغر. اللدائن النانوية صغيرة جدًا لدرجة أنها يمكن أن تدخل داخل الخلايا. في العام الماضي ، أظهر باحثون في جامعة بون بألمانيا أنه بمجرد وصول هذه اللدائن النانوية يمكن أن تدمر البروتينات.
تعتبر اللدائن الدقيقة شائعة في الجداول والأنهار أيضًا. أرادت Alicia Mateos-Cárdenas معرفة ما إذا كانت قشريات المياه العذبة تعمل أيضًا على تكسير اللدائن الدقيقة. إنها عالمة بيئية تدرس التلوث البلاستيكي في جامعة كوليدج كورك في أيرلندا. قامت هي وزملاؤها بجمع البرمائيات التي تشبه الروبيان من مجرى قريب. هذه المخلوقات لها أسنان مسننة لطحن الطعام. اعتقد ماتيوس كارديناس أنهم قد يطحنون البلاستيك أيضًا.
لاختبار ذلك ، أضاف فريقها جزيئات بلاستيكية دقيقة إلى أكواب تحتوي على ثنائي الأرجل. بعد أربعة أيام ، قاموا بترشيح قطع من هذا البلاستيك من الماء وفحصوها. كما قاموا بفحص أمعاء كل ثنائي الأرجل ، بحثًا عن البلاستيك المبتلع.
في الواقع ، ما يقرب من نصف البرمائيات تحتوي على بلاستيك في أحشائها. علاوة على ذلك ، قاموا بتحويل بعض اللدائن الدقيقة إلى لدائن نانوية دقيقة. واستغرق الأمر أربعة أيام فقط. يقول ماتيوس كارديناس الآن أن هذا مصدر قلق خطير. لماذا ا؟ تشرح قائلة:"من المعتقد أن التأثيرات السلبية للبلاستيك تزداد مع انخفاض حجم الجسيمات".
كيف يمكن أن تؤثر تلك المواد البلاستيكية النانوية على كائن حي لا تزال غير معروفة. لكن من المرجح أن تتحرك هذه النانو بتات المفرومة عبر البيئة بمجرد إنشائها. تقرير ماتيوس كارديناس:"لم تتغوطها Amphipods ، على الأقل ليس خلال فترة تجاربنا". لكن هذا لا يعني أن اللدائن النانوية تبقى في أمعاء الأرجل البرمائية. وتقول:"إن أمفيبود فريسة للأنواع الأخرى". "حتى يتمكنوا من تمرير هذه الشظايا عبر السلسلة الغذائية" إلى مفترسيهم.
ليست مشكلة مياه فقط
ركز الكثير من الأبحاث حول اللدائن الدقيقة على الأنهار والبحيرات والمحيطات. لكن البلاستيك يمثل مشكلة كبيرة على الأرض أيضًا. من زجاجات المياه وأكياس البقالة إلى إطارات السيارات ، تلوث المواد البلاستيكية المهملة التربة في جميع أنحاء العالم.
كان دنمي لين ونيكولاس فانين فضوليين حول كيفية تأثير اللدائن الدقيقة على كائنات التربة. لين عالم بيئة في جامعة تشونغتشينغ في الصين. فانين عالم بيئة في المعهد الوطني الفرنسي لبحوث الزراعة والغذاء والبيئة أو INRAE. تم إنشاؤه في كانون الثاني (يناير) 2020 ، ويقع في Villenave-d’Rnon. تعج التربة بالحياة المجهرية. تتكاثر البكتيريا والفطريات والكائنات الدقيقة الأخرى في الأشياء التي نسميها الأوساخ. تتضمن هذه المجتمعات المجهرية تفاعلات الويب الغذائية مثل تلك التي تظهر في النظم البيئية الأكبر.
قرر لين وفانين تحديد قطع أراضي الغابات. بعد خلط التربة في كل موقع ، أضافوا جزيئات بلاستيكية دقيقة إلى بعض هذه الأراضي.
بعد أكثر من تسعة أشهر ، قام الفريق بتحليل العينات التي تم جمعها من المؤامرات. حددوا الكثير من الكائنات الحية الأكبر. وشملت هذه النمل ، يرقات الذباب والعثة ، والعث وأكثر من ذلك. كما قاموا بفحص ديدان مجهرية تسمى الديدان الخيطية. ولم يتجاهلوا ميكروبات التربة (البكتيريا والفطريات) وإنزيماتها. هذه الإنزيمات هي إحدى علامات نشاط الميكروبات. ثم قارن الفريق تحليلهم لقطع الأرض مع اللدائن الدقيقة إلى التربة الخالية من البلاستيك.
لا يبدو أن المجتمعات الميكروبية تتأثر كثيرًا بالبلاستيك. على الأقل ليس من حيث الأعداد المطلقة. ولكن في حالة وجود البلاستيك ، زادت بعض الميكروبات من إنزيماتها. كان هذا صحيحًا بشكل خاص بالنسبة للإنزيمات المشاركة في استخدام الميكروبات للعناصر الغذائية المهمة ، مثل الكربون أو النيتروجين أو الفوسفور. يستنتج فانين الآن أن اللدائن الدقيقة ربما تكون قد غيرت العناصر الغذائية المتاحة. وقد تكون هذه التغييرات قد غيرت نشاط إنزيم الميكروبات.
وأظهرت الدراسة أن الكائنات الحية الأكبر تعمل بشكل أقل جودة مع اللدائن الدقيقة. النيماتودا التي تأكل البكتيريا والفطريات كانت جيدة ، ربما لأن فرائسها لم تتأثر. ومع ذلك ، أصبحت جميع أنواع النيماتودا الأخرى أقل شيوعًا في التربة الملوثة بالبلاستيك. وكذلك فعل العث. كلا الحيوانين يلعبان دورًا في التحلل. يمكن أن يكون لفقدانها تأثيرات كبيرة على النظام البيئي للغابات. كما انخفض عدد الكائنات الحية الكبيرة ، مثل النمل واليرقات. من الممكن أن تسممهم البلاستيك. أو ربما انتقلوا ببساطة إلى تربة أقل تلوثًا.
يقول إيماري ووكر كاريغا إن هذه الدراسات الجديدة "تستمر في إثبات أن المواد البلاستيكية الدقيقة موجودة في كل مكان". وهي باحثة في التلوث البلاستيكي في جامعة ديوك في دورهام بولاية نورث كارولينا ، تؤدي كل دراسة إلى أسئلة جديدة تتطلب بحثًا إضافيًا ، كما تقول. لكن حتى الآن ، كما تقول ، من الواضح أن اللدائن الدقيقة يمكن أن يكون لها تأثير على النظم البيئية في كل مكان. وتقول إن ذلك يشمل محاصيلنا الغذائية.
تقول ماتيوس كارديناس:"أعتقد أن أي شخص ، بغض النظر عن عمره ، يمكنه معالجة مشكلة التلوث البلاستيكي من خلال اتخاذ خيارات أفضل". "نحن بحاجة إلى رعاية [الكوكب] من أجل أنفسنا في المستقبل وكل من سيأتي بعدنا."
