5 Minutės
Oro pernešami mikroplastikai kaupiasi miškuose
TU Darmstadto mokslininkai nustatė, kad mikroplastikai ir nanoplastikai nėra ribojami vandenynais, upėmis ar žemės ūkio dirvomis — jie taip pat kaupiasi miškų ekosistemose. Tyrimas, publikuotas žurnale Nature Communications Earth & Environment, rodo, kad dominuojantis plastikinių dalelių pateikimo į miškus kelias yra atmosferinė depozicija: ore sklandančios dalelės nusėda ant medžių vainikų, per lietų ir lapų kritimą nukeliauja į miško grindį ir įstringa lapų paklotėje bei dirvožemyje.
Pirmasis autorius, daktaras Collin J. Weber (Institute of Applied Geosciences, TU Darmstadt), apibūdina pradinį sulaikymo mechanizmą kaip 'comb-out effect', kai ore suspenduotos dalelės prilimpa prie lapų ir spyglių vainike. Ypač lapuočiuose miškuose ši vainiko depozicija vėliau perduodama per lapų kritimą ir kritulius, kurie perkelia daleles į gruntą. Patekusių į miško paklotę dalinai suskaidytos lapų liekanos veikia kaip pagrindinis mikroplastikų rezervuaras; tyrėjai taip pat užfiksavo reikšmingą kiekį ir gilesniuose dirvožemio profilio sluoksniuose, kur dalelės pernešamos žemyn per skaidymosi procesus ir dirvožemio faunos veiklą.
Mikroplastikai ir nanoplastikai teršia ne tik vandenynus, upes ir laukus, bet ir miškus.
Šis atradimas peržiūri miškus kaip aktyvius atmosferinių plastikų teršalų sūkius ir pabrėžia sausumos ekosistemų vaidmenį mikroplastikų pasaulinėje perskirstyme. Rezultatai yra svarbūs aplinkos monitoringui, ekosistemų rizikos vertinimui ir viešosios sveikatos klausimams, susijusiems su ore sklandančiomis dalelėmis.
Mėginių ėmimo strategija, analitiniai patobulinimai ir modeliavimas
Norėdami kiekybiškai įvertinti atmosferinius įnašus ir saugojimą, tyrėjų komanda surinko koordinuotus dirvožemio, lapų paklotės ir atmosferinės depozicijos mėginius iš keturių miško vietovių į rytus nuo Darmstadto, Vokietijoje. Jie taikė naujai patobulintą analitinį darbo srautą, pritaikytą aptikti ir kiekybiškai nustatyti mikroplastikus ant lapų paviršių ir dirvožemyje. Spektroskopiniai metodai buvo naudojami polimerų cheminei identifikacijai ir plastiko dalelių atskyrimui nuo natūrinių organinių ar mineralinių medžiagų.
Tyrėjų komanda sukūrė pritaikytą metodą mikroplastikams analizuoti ant lapų paviršių.
Be laboratorinių tyrimų, komanda parengė retrospektyvinį atmosferinės įnašų modelį, kuris įvertina mikroplastikų depoziją šiuose miškuose nuo 1950-ųjų. Derindami išmatuotas koncentracijas su modeliuotais istoriniais įnašais, autoriai galėjo įvertinti, kaip atmosferinė depozicija prisidėjo prie kumuliacinio plastikų saugojimo miško dirvožemyje. Rezultatai rodo, kad atmosferinė depozicija ir vėlesnis lapų kritimas yra pagrindiniai miško dirvožemio mikroplastikų šaltiniai, o tiesioginiai įnašai (pvz., iš trąšų ar vietinių taškinių šaltinių) tirtose vietovėse sudaro palyginti mažą dalį.
Pagrindiniai atradimai, ekologinės pasekmės ir tolimesnės kryptys
Pagrindiniai tyrimo atradimai apima ryškų mikroplastikų kaupimąsi dalinai suskaidytame lapų paklotės sluoksnyje ir dalelių transportavimą žemyn į mineralinius dirvožemio horizontus. Kadangi miškai yra erdvi ir dažnai nutolę nuo akivaizdžių sausumos plastiko šaltinių, jų užterštumas rodo plačią, ilgų atstumų atmosferinę mikroplastikų transportą. Tai turi pasekmių ekosistemų funkcijai: mikroplastikai paklotės sluoksnyje gali sutrikdyti skaidymą, dirvožemio struktūrą, vandens infiltraciją bei bestuburių ir mikroorganizmų, kurie tarpininkauja maistinių medžiagų cikle, veiklą.
Autoriai pabrėžia, kad miškai, jau paveikti klimato kaitos, gali susidurti su papildomu, iki šiol nepakankamai įvertintu stresoriu – mikroplastikų tarša. Tyrimas taip pat kelia klausimų apie žmogaus poveikio kelius, nes ore sklandantys mikroplastikai, kurie pasiekia miškus, yra to paties atmosferinio baseino dalis, veikianti ir gyvenamas teritorijas.
Ekspertės įžvalga
Dr. Elena Ramos, aplinkos chemikė ir mokslo komunikatorė, komentuoja: 'Vainiko depozijos susiejimas su dirvožemio saugojimu užpildo trūkstamą dalį suprantant sausumos mikroplastikų balansus. Tiksliniai spektroskopiniai metodai yra būtini patikimai atskirti polimerines daleles nuo organinių likučių. Būtina plėsti mėginių ėmimą įvairiuose biomuose ir klimatuose, kad būtų žemėlapiuojami regioniniai skirtumai atmosferiniuose įnašuose ir ekologinėse reakcijose.'
Tyrimų ir technologijų poreikiai
Plėtodami šiuos atradimus, mokslininkai rekomenduoja standartizuotus mėginių ėmimo ir analizės protokolus, platesnes geografinės apimties apžvalgas bei eksperimentus, skirtus nustatyti mikroplastikų biologinius ir cheminius poveikius dirvožemiui ir paklotei. Spektroskopijos, vaizdavimo ir atmosferinio transporto modeliavimų pažanga padidins šaltinių, buvimo laikotarpių ir galimų rizikų įverčių tikslumą.
Išvada
TU Darmstadto tyrimas parodo, kad miškai veikia kaip ore pernešamų mikroplastikų sorbentai: dalelės nusėda ant lapų, per lietų ir lapų kritimą patenka į miško grindį ir kaupiasi lapų paklotėje bei dirvožemyje. Atmosferinė depozicija išryškėja kaip pagrindinis kelias, todėl miškai gali būti naudingi kaip difuzinės oro taršos mikroplastikais indikatoriai. Šie rezultatai išplečia plastiko taršos geografinį ir ekologinį mastą ir pabrėžia būtinybę plačiau stebėti, tobulinti analizės metodikas ir tirti atmosferinių mikroplastikų ekologines bei žmogaus sveikatos pasekmes.
Šaltinis: scitechdaily
Komentarai