„Koń trojański” w glebie: mikroplastik transportuje toksyny i patogeny
Projekt MINAGRIS wykazał powszechność mikroplastiku w europejskich glebach. Cząstki te transportują toksyny i geny oporności na antybiotyki do roślin oraz organizmów glebowych.
Międzynarodowy zespół naukowców realizujący projekt MINAGRIS (MIcro- and NAno-Plastics in AGRIcultural Soils) opublikował raport z badań objętych programem Horizon 2020, który rzuca nowe światło na skalę zanieczyszczenia europejskich gruntów ornych. Analiza 227 pól rolniczych w 11 krajach, m.in. w Holandii, Wielkiej Brytanii, Niemczech i Czechach, wykazała obecność mikroplastików w każdej pobranej próbce. Koordynowane przez Wageningen University badania dowodzą, że plastikowe cząstki o średnicy poniżej 5 mm nie są jedynie biernym odpadem, lecz aktywnie zmieniają ekosystemy glebowe, akumulując substancje toksyczne i wpływając na ich obieg w środowisku.
Mechanizm szkodliwości tych cząstek naukowcy określają mianem „konia trojańskiego”. Mikroplastiki wykazują silne właściwości adsorpcyjne, przyciągając na swoją powierzchnię pestycydy, metale ciężkie, a także patogeny i fragmenty DNA. Powstaje w ten sposób tzw. plastisfera – specyficzna strefa interakcji między plastikiem a mikroorganizmami, która staje się hotspotem dla genów oporności na antybiotyki (ARGs). Edoardo Puglisi, profesor mikrobiologii z Università Cattolica del Sacro Cuore, wskazuje, że im mniejsza jest cząstka plastiku, tym większą ma powierzchnię właściwą w stosunku do masy. Pozwala to jej transportować znacznie większą dawkę szkodliwych substancji w głąb struktury gleby oraz bezpośrednio do wnętrza organizmów żywych, takich jak dżdżownice czy systemy korzeniowe roślin.
Skutki tego zjawiska są mierzalne na poziomie fizjologicznym upraw. Testy wykazały, że wysokie stężenie mikroplastików w podłożu drastycznie obniża efektywność fotosyntezy, zawartość chlorofilu oraz całkowitą biomasę sałaty. W Szwajcarii zaobserwowano ścisłą korelację między obecnością pyłu ze zużytych opon a podwyższonym stężeniem toksycznych związków chemicznych w glebie. Istotnym wnioskiem z badań jest fakt, że tworzywa biodegradowalne nie stanowią w pełni bezpiecznej alternatywy, ponieważ proces ich degradacji również generuje mikrocząstki zdolne do przenoszenia zanieczyszczeń i patogenów.
Wyniki projektu MINAGRIS, który będzie kontynuowany do sierpnia 2026 roku, wskazują, że ilość plastiku trafiającego do gleb jest obecnie równa lub większa niż w przypadku ekosystemów wodnych. Odkrycia te wymuszają rewizję dotychczasowych metod oceny ryzyka środowiskowego i wprowadzenie polityk ograniczających stosowanie polimerów w rolnictwie. Naukowcy pracują obecnie nad modelowaniem transportu tych zanieczyszczeń, aby opracować praktyczne wytyczne pozwalające chronić bioróżnorodność i bezpieczeństwo produkcji żywności.
Mechanizm szkodliwości tych cząstek naukowcy określają mianem „konia trojańskiego”. Mikroplastiki wykazują silne właściwości adsorpcyjne, przyciągając na swoją powierzchnię pestycydy, metale ciężkie, a także patogeny i fragmenty DNA. Powstaje w ten sposób tzw. plastisfera – specyficzna strefa interakcji między plastikiem a mikroorganizmami, która staje się hotspotem dla genów oporności na antybiotyki (ARGs). Edoardo Puglisi, profesor mikrobiologii z Università Cattolica del Sacro Cuore, wskazuje, że im mniejsza jest cząstka plastiku, tym większą ma powierzchnię właściwą w stosunku do masy. Pozwala to jej transportować znacznie większą dawkę szkodliwych substancji w głąb struktury gleby oraz bezpośrednio do wnętrza organizmów żywych, takich jak dżdżownice czy systemy korzeniowe roślin.
Skutki tego zjawiska są mierzalne na poziomie fizjologicznym upraw. Testy wykazały, że wysokie stężenie mikroplastików w podłożu drastycznie obniża efektywność fotosyntezy, zawartość chlorofilu oraz całkowitą biomasę sałaty. W Szwajcarii zaobserwowano ścisłą korelację między obecnością pyłu ze zużytych opon a podwyższonym stężeniem toksycznych związków chemicznych w glebie. Istotnym wnioskiem z badań jest fakt, że tworzywa biodegradowalne nie stanowią w pełni bezpiecznej alternatywy, ponieważ proces ich degradacji również generuje mikrocząstki zdolne do przenoszenia zanieczyszczeń i patogenów.
Wyniki projektu MINAGRIS, który będzie kontynuowany do sierpnia 2026 roku, wskazują, że ilość plastiku trafiającego do gleb jest obecnie równa lub większa niż w przypadku ekosystemów wodnych. Odkrycia te wymuszają rewizję dotychczasowych metod oceny ryzyka środowiskowego i wprowadzenie polityk ograniczających stosowanie polimerów w rolnictwie. Naukowcy pracują obecnie nad modelowaniem transportu tych zanieczyszczeń, aby opracować praktyczne wytyczne pozwalające chronić bioróżnorodność i bezpieczeństwo produkcji żywności.
Źródła: https://cordis.europa.eu/project/id/101000407, https://cordis.europa.eu/project/id/101000407/reporting, https://minagris.eu/, https://www.glos.ac.uk/content/eu-project-to-explore-the-impacts-of-plastic-debris-on-soil-health-and-agricultural-productivity/, https://research.wur.nl/en/projects/micro-and-nano-plastics-in-agriricultural-soils-sources-environme/