L’Antartide, il continente più remoto e incontaminato del mondo, non è immune dall’inquinamento marino. Dove c’è attività umana, inevitabilmente seguono i detriti di plastica.
Autori
Pere Monràs i Riera ed Elisenda Ballesté sono i ricercatori coinvolti nello studio.
Pere Monràs i Riera
Pere Monràs i Riera è un investigatore predoctoral specializzato in conservazione e gestione della biodiversità presso l’ Universitat de Barcelona .
Elisenda Ballesté
Elisenda Ballesté è una professore aggregato in Microbiologia sempre all’ Universitat de Barcelona .
Dichiarazione di divulgazione
Pere Monràs i Riera riceve finanziamenti dall’ Università di Barcellona . Elisenda Ballesté riceve finanziamenti dal Ministero spagnolo della Scienza e dell’Innovazione .
Partner
L’ Università di Barcellona è un partner fondamentale in questo studio, fornendo finanziamenti come partner fondatore di The Conversation ES . Inoltre, l’Università di Barcellona è anche membro di The Conversation EUROPE . Questo supporto è cruciale per la ricerca e la divulgazione scientifica riguardante la plastisfera antartica.
Lingue
L’articolo è disponibile in diverse lingue, tra cui portoghese e indonesiano . Inoltre, è disponibile anche in inglese .
La plastisfera: una minaccia emergente
La plastisfera si sviluppa attraverso la successione ecologica , diventando una comunità microbica complessa . I detriti di plastica, una volta in acqua, forniscono superfici che possono essere rapidamente colonizzate da comunità microbiche, formando un biofilm . Questa comunità, nota come plastisfera , rappresenta una seria minaccia per gli ecosistemi marini, in particolare nelle acque fredde e poco studiate dell’Oceano Meridionale.
Dinamiche della plastisfera
Mentre i detriti di plastica fluttuano nell’oceano, la plastisfera si sviluppa attraverso una successione ecologica tipica, diventando infine una comunità microbica specializzata. Le plastiche non solo forniscono riparo per questi microrganismi, ma fungono anche da vettore, permettendo a patogeni potenzialmente dannosi come Vibrio spp. , Escherichia coli e batteri portatori di geni di resistenza agli antibiotici di diffondersi negli ambienti marini, raggiungendo anche aree remote e incontaminate.
Impatto sull’ecosistema marino
Oltre a fungere da habitat per i microrganismi, la plastisfera può disturbare l’equilibrio naturale della vita oceanica a livello microscopico. Questi cambiamenti non rimangono confinati nell’acqua, poiché possono diffondersi, influenzando potenzialmente il modo in cui l’oceano assorbe il carbonio e produce gas serra . Ciò ha conseguenze per l’aria che respiriamo in tutto il mondo.
Batteri degradatori di plastica
Tuttavia, non tutto è negativo, poiché batteri noti per il loro potenziale di degradare plastica o idrocarburi – come Alcanivorax sp. , Aestuariicella sp. , Marinobacter sp. e Alteromonas sp. – sono frequentemente identificati sulle plastiche.
Un ambiente di ricerca ostile
Attualmente conosciamo molto poco sulla plastisfera , specialmente nell’ Oceano Meridionale , dove scoprire le sue dinamiche è fondamentale per comprendere i suoi impatti su uno degli ambienti marini più remoti e vulnerabili del pianeta. Per questo motivo, il nostro recente studio ha cercato di indagare l’ abbondanza e la diversità delle comunità microbiche nella plastisfera dell’Oceano Meridionale, in particolare dopo la colonizzazione iniziale dei detriti di plastica. Lavorare in Antartide non è un compito facile. Raggiungere questo continente è una sfida, e una volta lì, gli scienziati devono affrontare condizioni ambientali estreme: temperature gelide , venti potenti , iceberg e la costante pressione di un tempo limitato per svolgere il loro lavoro. Queste sfide rendono ogni momento sul campo sia impegnativo che prezioso.
Per questo motivo, abbiamo approcciato il nostro studio con un esperimento controllato e gestibile. Abbiamo allestito acquari riempiti con acqua di mare prelevata vicino alla stazione di ricerca spagnola sull’ Isola Livingston , nelle Shetland del Sud . All’interno, abbiamo posizionato piccole sfere di plastica dei tre tipi più comuni di inquinamento marino: polietilene , polipropilene e polistirene . Le abbiamo lasciate in condizioni ambientali (circa 0 ºC e tra 13 – 18 ore di luce solare) per 5 settimane , con l’obiettivo di ricreare i risultati più plausibili sul campo. Abbiamo confrontato la colonizzazione delle plastiche con quella del vetro , una superficie inerte.
I campioni di plastica e vetro sono stati raccolti periodicamente per monitorare la colonizzazione batterica.
Dinamiche della plastisfera in Antartide
Studiare i batteri significa rendere visibile l’invisibile, quindi abbiamo combinato diverse tecniche per ottenere un quadro migliore della plastisfera . Utilizzando la microscopia elettronica a scansione , abbiamo ottenuto immagini del biofilm . Abbiamo combinato la citometria a flusso e la cultura batterica per contare le cellule totali e le colonie, e abbiamo sequenziato il gene 16S rRNA per identificare la successione dei batteri colonizzatori.
Tempo come fattore chiave
Questo approccio meticoloso ha rivelato che il tempo è il principale motore del cambiamento. I microbi hanno rapidamente colonizzato la plastica, e in meno di due giorni, batteri come il genere Colwellia erano già fissati sulla superficie, mostrando una chiara progressione dagli abitanti iniziali a un biofilm maturo e diversificato che includeva altri generi come Sulfitobacter , Glaciecola o Lewinella . Queste specie, sebbene rilevate anche nell’acqua, mostrano una chiara preferenza per la vita sociale di una comunità di biofilm. Inoltre, non abbiamo rilevato differenze evidenti tra le comunità batteriche presenti sulla plastica e quelle sul vetro, suggerendo che qualsiasi superficie stabile possa ospitare queste comunità.
Dinamiche in Antartide
Sebbene processi simili avvengano negli altri oceani, in Antartide il processo sembra più lento. Le temperature più basse della regione rallentano lo sviluppo batterico.
Batteri mangiatori di plastica?
Una scoperta chiave è stata la presenza di Oleispira sp. sulla plastica polipropilene . Questo batterio è degradante di idrocarburi , il che significa che appartiene a un gruppo di microorganismi in grado di scomporre olio e altri inquinanti. Il loro ruolo all’interno della plastisfera antartica solleva domande importanti, come se questi tipi di batteri potrebbero mitigare gli impatti dell’inquinamento da plastica. Se così fosse, potrebbero essere fondamentali per il futuro dell’Antartide e dei nostri oceani. Tuttavia, c’è ancora molto da scoprire, in particolare riguardo al loro potenziale per la bioremediation in ambienti estremi.
Comprendere questi processi potrebbe aprire la strada a strategie innovative per affrontare la crescente sfida dei rifiuti di plastica negli ecosistemi marini.
Batteri mangiatori di plastica?
Una scoperta chiave è stata la presenza di Oleispira sp. su polipropilene . Questo batterio è degradatore di idrocarburi , il che significa che appartiene a un gruppo di microorganismi in grado di scomporre olio e altri inquinanti. La loro funzione all’interno della plastisfera antartica solleva domande importanti, come se questi tipi di batteri potrebbero mitigare gli impatti dell’inquinamento da plastica. Se così fosse, potrebbero essere fondamentali per il futuro dell’Antartide e dei nostri oceani. Tuttavia, c’è ancora molto da scoprire, in particolare riguardo al loro potenziale per la bioremediation in ambienti estremi.
Comprendere questi processi potrebbe aprire la strada a strategie innovative per affrontare la crescente sfida dei rifiuti di plastica negli ecosistemi marini.
Fonte: TheConversationEU