Mikroplastik u 92% organizmów z głębin. Nowe badanie koreańskich naukowców

Zanieczyszczenie mikroplastikiem stwierdzono u 92% osobników fauny kominów hydrotermalnych. Publikacja „Oceaniczne czynniki determinujące bioakumulację mikroplastiku w faunie głębokomorskich kominów hydrotermalnych: badanie porównawcze Pacyfiku południowo-zachodniego i Oceanu Indyjskiego” ukazała się w czasopiśmie Water Research.

Kluczowe ekosystemy stają się kontenerami

Oceany pokrywają 70% powierzchni Ziemi. Są one nie tylko rozległymi zbiornikami wodnymi, ale pełnią funkcję systemu podtrzymującego życie na naszej planecie. Są niezbędne do zachowania różnorodności biologicznej, regulowania klimatu oraz zapewniania środków do życia ludziom poprzez rybołówstwo, akwakulturę i gospodarkę przybrzeżną.

Ekosystemy powierzchniowe są oparte na fotosyntezie; społeczności kominów hydrotermalnych rozwijają się z kolei dzięki chemosyntezie, „zapewniając niezwykłą różnorodność biologiczną i produktywność w całkowitej ciemności”. Pełnią też wyjątkowe funkcje ekologiczne – są naturalnymi inkubatorami kokonów jajowych dla głębinowych płaszczek oraz tarliskami dla różnych mięczaków. I choć badania nad zanieczyszczeniem mikroplastikami w wodach powierzchniowych i przybrzeżnych są prowadzone często, wiedza na temat wód głębinowych (>200 mil) ma pozostawać w dużej mierze niekompletna.

Jak czytamy w badaniu, „gwałtowna industrializacja i przyspieszające zużycie zasobów przekształciły te kluczowe ekosystemy w miejsca gromadzenia się różnorodnych zanieczyszczeń, w tym substancji chemicznych, odpadów antropogenicznych i tworzyw sztucznych”. To właśnie te ostatnie mają być najbardziej rozpowszechnionym i najtrwalszym czynnikiem stresującym.

Od lat 50. XX wieku globalna produkcja tworzyw sztucznych przekroczyła osiem miliardów ton, z czego znaczna część utrzymuje się w środowisku jako odpady długotrwałe. W miarę rozkładu takich odpadów, większe przedmioty z tworzyw sztucznych rozpadają się na mikroplastiki – cząstki o wielkości do 5 mm.
„Oceaniczne czynniki determinujące bioakumulację mikroplastiku w faunie głębokomorskich kominów hydrotermalnych: badanie porównawcze Pacyfiku południowo-zachodniego i Oceanu Indyjskiego”, Water Research

Naukowcy tłumaczą, że – pod wpływem prądów oceanicznych – mikroplastiki przedostały się do wszystkich siedlisk morskich, „rozprzestrzeniając się od gęsto zaludnionych wybrzeży po odległe regiony polarne oraz od wód powierzchniowych po najgłębsze rowy oceaniczne”.

Bioakumulacja zanieczyszczeń, zdaniem twórców analizy, ma być poważnym problemem środowiskowym, „ponieważ podatność na ich spożycie zależy w dużej mierze od cech cyklu życiowego organizmu oraz jego strategii żywieniowych”. W treści zaznaczono, że doskonałymi bioindykatorami stanu środowiska są mięczaki – w szczególności małże i ślimaki – które dominują w polach kominów hydrotermalnych.

Ślimaki odgrywają kluczową rolę w sieciach pokarmowych kominów hydrotermalnych i są podatne na gromadzenie zanieczyszczeń w wyniku żerowania na matach mikrobiologicznych. Podobnie osiadłe, filtrujące małże są bezpośrednio narażone na działanie cząstek zawieszonych w słupie wody, co z czasem skutkuje koncentracją sygnałów zanieczyszczenia.
„Oceaniczne czynniki determinujące bioakumulację mikroplastiku w faunie głębokomorskich kominów hydrotermalnych: badanie porównawcze Pacyfiku południowo-zachodniego i Oceanu Indyjskiego”, Water Research

Nie przyszłe zagrożenie, ale dzisiejsze realia

Naukowcy zbadali osobniki czterech gatunków z obszarów hydrotermalnych. Niemal we wszystkich organizmach wykryto mikroplastiki – dokładnie u 92%. Jak czytamy, „na poziomie osobników wyraźne wzorce rozmieszczenia w tkankach były spójne w obrębie każdego taksonu, co wskazuje, że po spożyciu lub wchłonięciu mikroplastiki są rozmieszczane w różny sposób w organizmach ślimaków i małży”.

Warto zauważyć, że ślimaki żyjące w Oceanie Indyjskim wykazywały wyższą liczbę mikroplastików niż te z Pacyfiku. U małży nie zaobserwowano szczególnych różnic na tej płaszczyźnie, mimo że osobniki z Oceanu Spokojnego cechowały się ok. czterokrotnie większą (mokrą) masą ciała.„Po znormalizowaniu względem mokrej masy ciała ślimaki i małże z regionu indyjskiego zgromadziły odpowiednio 14,74 razy i 3,44 razy więcej mikroplastiku na gram (masy ciała – przyp. red.) niż ich poplecznicy z regionu Pacyfiku”. Zdaniem badaczy, różnice te nie wynikają z cech biologicznych organizmów, ale z antropogenicznych zrzutów na konkretne terytoria. Odnotować należy przy tym, że „większy kontrast międzyregionalny w przypadku ślimaków niż małży sugeruje ponadto, że stężenia mikroplastiku osadzonego na powierzchniach kominów hydrotermalnych różnią się bardziej między tymi dwoma regionami niż stężenia zawieszone w słupie wody”.

Ocean Indyjski przyjmuje nieproporcjonalnie dużą część globalnych odpadów z tworzyw sztucznych – około 15% zrzutów z wybrzeży i 20% zrzutów rzecznych – pochodzących głównie z szybko industrializujących się regionów Azji Południowej i Afryki Wschodniej. Cyrkulacja spowodowana monsunami dodatkowo ułatwia szybki transport tych zanieczyszczeń lądowych na otwarty ocean, gdzie ostatecznie opadają na głębokie dno morskie.
„Oceaniczne czynniki determinujące bioakumulację mikroplastiku w faunie głębokomorskich kominów hydrotermalnych: badanie porównawcze Pacyfiku południowo-zachodniego i Oceanu Indyjskiego”, Water Research

Pola kominów hydrotermalnych na Pacyfiku znajdują się natomiast w „wyłącznych strefach ekonomicznych” (EEZ; obszar oceanu, który rozciąga się zazwyczaj na 200/230 mil poza morzem terytorialnym danego kraju, w obrębie którego kraj nadbrzeżny sprawuje jurysdykcję zarówno nad zasobami żywymi jak i nieożywionymi – inf. z NOAA Ocean Exploration). Te z kolei charakteryzują się niską gęstością zaludnienia na wybrzeżu i ograniczonym spływem z lądu. Zanieczyszczanie, które tam występują, co więc powodowane gospodarką morską (boje rybackie, odpady ze statków), a nie pochodzącymi z lądu zanieczyszczeniami przemysłowymi.

Wyniki omawianej analizy dowodzą obserwacji przeprowadzonej w 16 prowincjach biogeograficznych: położenie geograficzne ma silniejszy wpływ na indywidualne obciążenie mikroplastikami u bentosowych bezkręgowców morskich niż klasa taksonomiczna czy sposób odżywiania. W tym przypadku, stan aktualnej wiedzy wzbogacono o ekosystemy kominów hydrotermalnych, „dostarczając pierwsze profile mikroplastików, pochodzące z fauny kominów hydrotermalnych na Oceanach Spokojnym i Indyjskim”.

Występowanie mikroplastików u niemal wszystkich osobników fauny kominów hydrotermalnych (...) wskazuje, że zanieczyszczenie mikroplastikami nie jest przyszłym zagrożeniem, lecz obecną rzeczywistością (...).
„Oceaniczne czynniki determinujące bioakumulację mikroplastiku w faunie głębokomorskich kominów hydrotermalnych: badanie porównawcze Pacyfiku południowo-zachodniego i Oceanu Indyjskiego”, Water Research

Istotnym jest fakt, że w obu terenach objętych badaniem monitorowanie mikroplastików nie jest obecnie uwzględnione w ramach regulacyjnych. Oceny oddziaływania na środowisko, które dotyczą wydobycia głębinowego, uwzględniają lokalne zakłócenia fizyczne – usuwanie siedlisk, zmiany podłoża czy rozprzestrzenianie się chmur osadowych. Jak mówią twórcy badania: „Jednak nasze wyniki wskazują, że zanieczyszczenie metalami wieloelementowymi występuje już w tych regionach niezależnie od działalności wydobywczej. Bez danych, zanieczyszczenia po rozpoczęciu wydobycia nie da się odróżnić od poziomów zanieczyszczenia tła”.

Naukowcy rekomendują modyfikację programów monitorowania oddziaływania, tak by mogły odpowiedzieć na pytania:„Czy wywołane wydobyciem zawieszenie osadów mogłoby zwiększyć biodostępność mikroplastiku dla fauny kominów hydrotermalnych?” oraz„W jaki sposób przewlekła ekspozycja na mikroplastik oddziałuje z zakłóceniami fizycznymi w ekosystemach chemosyntetycznych?”.