Naukowcy sprawdzili w czasie rzeczywistym, jak zooplankton kapsułkuje syntetyczne związki z powierzchni i gromadzi je w głębinach morskich
Każdego dnia miliony cząstek mikroplastiku znikają z powierzchni oceanu, ale nie dzieje się to w magiczny sposób. Są one transportowane w głąb morza dzięki zooplanktonowi, zbiorowi maleńkich organizmów unoszących się w wodzie, które odgrywają znacznie większą rolę, niż się wydaje.
Ostatnie badania przeprowadzone przez Plymouth Marine Laboratory wykazały, że jeden z rodzajów zooplanktonu, copepody, codziennie wypychają do 271 cząstek mikroplastiku na metr sześcienny wody w zachodniej części kanału La Manche, działając jak prawdziwe „bomby biologiczne”, które zatapiają te zanieczyszczenia daleko od powierzchni.
Zespołem naukowym kierowała Valentina Fagiano z Oceanographic Center of the Balearic Islands wraz z Matthew Cole, Rachel Coppock i Penelope Lindeque z tego samego laboratorium. Jest to pierwszy przypadek, w którym proces ten został zmierzony w czasie rzeczywistym.
Copepody, które stanowią dominującą grupę w zooplanktonie i są rozpowszechnione we wszystkich oceanach, odgrywają kluczową rolę w przenoszeniu mikroplastiku przez słup wody i morski łańcuch pokarmowy.
Naukowcy doszli do wniosku, że widłonogi działają jak „biologiczne pompy”, które kapsułkują i zatapiają mikroplastiki, przyczyniając się do ich gromadzenia się w głębszych osadach.
Czym jest zooplankton?
Aby wyobrazić sobie zooplankton, pomyśl o mnóstwie stworzeń tak małych, że większości z nich nie widać gołym okiem. Te zwierzęta, które dryfują w oceanach, jeziorach i stawach, to zarówno mikroskopijne pierwotniaki, jak i meduzy, larwy ryb i kraby.
Być może nazwa ta nie brzmi znajomo, ale jeśli kiedykolwiek oglądałeś serial SpongeBob SquarePants, to na pewno pamiętasz Sheldona J. Planktona, postać zainspirowaną właśnie tą grupą, jak wyjaśniła Inma Herrera, badaczka z Instytutu Uniwersyteckiego ECOAQUA Uniwersytetu w Las Palmas na Gran Canarii w artykule opublikowanym w The Conversation.
Zooplankton ma fundamentalne znaczenie dla życia wodnego. Żywi się fitoplanktonem (tzw. „planktonem roślinnym”), a następnie służy jako pożywienie dla ryb, ptaków morskich i ssaków. W ten sposób ułatwia transfer energii i cykl węglowy na naszej planecie. Ponadto, jego obfitość i wrażliwość na zmiany środowiskowe sprawiają, że jest on istotnym wskaźnikiem stanu ekosystemów, według Agencji Ochrony Środowiska Stanów Zjednoczonych (EPA) i innych międzynarodowych organizacji.
Copepody: małe skorupiaki o dużym wpływie
Badania identyfikują trasy i regiony o największym ryzyku narażenia na zanieczyszczenia, takie jak mikroplastiki w ekosystemach oceanicznych.
W morzu jednym z najbardziej znanych przedstawicieli zooplanktonu są kopepody. Wyglądają jak maleńkie krewetki i zazwyczaj pozostają niezauważone, ale są niewidzialnymi bohaterami historii zanieczyszczenia mikroplastikami.
Ostatnie badania przeprowadzone przez Plymouth Marine Laboratory wykazały, że zwierzęta tewydalają do 271 cząstek mikroplastiku na metr sześcienny wody dziennie w zachodniej części kanału La Manche, co pozwala wyobrazić sobie skalę problemu.
Grupa naukowców pod kierownictwem Valentyny Fagiano współpracowała z Matthew Cole’em, Rachel Coppock i Penelope Lindeque, aby zmierzyć to zjawisko w czasie rzeczywistym. Zgodnie z ich odkryciami, widłonogi, które dominują wśród zooplanktonu i są obecne we wszystkich oceanach, odgrywają kluczową rolę w przenoszeniu i zatapianiu mikroplastiku w słupie wody.
Od powierzchni do dna: podróż plastiku
Mikroplastikowe perełki zaobserwowane w centralnej rurce kopepody (jej przewodzie pokarmowym) (Laboratorium Morskie w Plymouth)
W trakcie badań specjaliści zebrali kopepody Calanus helgolandicus w Western Channel Observatory, około 11 kilometrów na południe od Plymouth w Anglii. Dzięki eksperymentom wizualizacji w czasie rzeczywistym zaobserwowali, jak te małe skorupiaki połykają mikroplastiki zawieszone w wodzie podczas żerowania na mikroalgach.
Po około 40 minutach widłonogi wydalają te fragmenty plastiku wraz z własnymi odchodami, które opadają na dno morza.
Ekolog morski Rachel Coppock zwróciła uwagę, że zanieczyszczenie mikroplastikiem nie ogranicza się do tego, co unosi się na powierzchni: „Zooplankton przenosi tworzywa sztuczne w całej kolumnie wodnej i w obrębie morskiego łańcucha pokarmowego. Copepody nie tylko napotykają mikroplastik, ale także nieustannie go przetwarzają i transportują”.
Proces ten może wydawać się odległy, ale należy pamiętać, że wiele ryb i owoców morza, które trafiają na nasze stoły, kiedyś żywiło się zooplanktonem.
Ekolog Matthew Cole wyjaśnił, że odchody widłonogów mają większą gęstość niż woda i dlatego opadają na dno, zabierając ze sobą mikroplastiki. W ten sposób to, co zaczyna pływać blisko powierzchni, kończy się gromadzeniem na dnie morza, gdzie może pozostawać przez dziesiątki, a nawet setki lat.
Zagrożenie bliższe niż się wydaje
Zespół obliczył, że w zachodniej części kanału La Manche codziennie transportowanych jest około 271 cząstek mikroplastiku na metr sześcienny, łącząc dane laboratoryjne i modele populacyjne dla tego obszaru.
Liczba ta może wydawać się abstrakcyjna, ale wyobraźmy sobie basen olimpijski: w nim zooplankton mógłby pochłonąć setki tysięcy cząstek plastiku w ciągu zaledwie 24 godzin.
Znaczenie tego zjawiska rośnie, biorąc pod uwagę, że w oceanach znajduje się ponad 125 bilionów cząstek mikroplastiku. Copepody i inne organizmy zooplanktonu funkcjonują jako bezpośrednie kanały dla tych zanieczyszczeń, ułatwiając ich pionową redystrybucję i chroniczną ekspozycję innych gatunków morskich.
Jeśli widłonogi regularnie zawierają mikroplastiki, ryby, które je zjadają, również je wchłaniają i tak dalej w całym łańcuchu pokarmowym, ostrzegła specjalistka Penelope Lindeque.
Chociaż badanie nie koncentrowało się na potencjalnych szkodach dla zdrowia ludzkiego, ostrzega ono przed ryzykiem, że plastik ostatecznie trafi do podstawowych cykli życia morskiego, a ostatecznie do naszej własnej diety.
Narzędzia do rozwiązania problemu
Wyniki te otwierają drzwi do bardziej precyzyjnych modeli prognostycznych dotyczących zanieczyszczenia morza. Do tej pory duże modele nie zawierały realistycznych danych na temat tego, w jaki sposób zooplankton połyka i wydala mikroplastiki. Opracowana metoda ilościowa oferuje narzędzia do identyfikacji obszarów o największej ekspozycji i planowania bardziej precyzyjnych interwencji, według Plymouth Marine Laboratory.
Główna autorka, Valentina Fagiano, podkreśliła, że znajomość rzeczywistych danych dotyczących spożycia i przemieszczania się w żołądku pomaga zrozumieć, w jaki sposób mikroplastiki krążą między organizmami i ekosystemami. Postęp ten pozwala powiązać wewnętrzne procesy zachodzące w organizmach zwierząt z masowym monitorowaniem zanieczyszczenia oceanów i jego wpływu na różnorodność biologiczną.
