5 Minuten
Oro mikroplastikai nusėda miškuose
TU Darmstadto mokslininkai nustatė, kad mikroplastikai ir nanoplastikai nėra apriboti tik vandenynais, upėmis ar žemės ūkio dirvomis — jie taip pat kaupiasi miškų ekosistemose. Tyrimas, paskelbtas Nature Communications Earth & Environment, rodo, kad dominuojantis plastiko dalelių pateikimo į miškus maršrutas yra atmosferinis nusodinimas: ore sklandančios dalelės nusėda ant medžių lajų, per lietų ir lapų kritimą perkelia į miško paklotę ir įsiskverbia į lapų paklotę bei dirvožemį.
Vyriausiasis autorius dr. Collin J. Weber (Institute of Applied Geosciences, TU Darmstadt) apibūdina pradininį sukibimo mechanizmą kaip „iššukuojamąjį efektą“, kai ore esančios dalelės prilimpa prie lajų lapų ir adatoms. Ypač lapuočių stovėse šis lajų nusodinimas vėliau pereina į lapų kritimą ir kritulius, per kuriuos dalelės patenka ant žemės. Patekusios ant miško paklotės, dalinai suskaidytos lapų atliekos veikia kaip pagrindinė mikroplastikų rezervo vieta; tačiau tyrėjai taip pat nustatė reikšmingą kiekį giliau dirvožemio profilyje, kurį į apačią perneša skaidymo procesai ir dirvos faunos veikla.
Mikroplastikai ir nanoplastikai užteršia ne tik vandenynus, upes ir laukus, bet ir miškus.
Šis atradimas suteikia naują perspektyvą: miškai veikia kaip aktyvūs atmosferinės plastiko taršos kaupikliai ir parodo, koks svarbus yra sausumos ekosistemų vaidmuo mikroplastikų globalioje perskirstymo grandinėje. Rezultatai aktualūs aplinkos stebėsenai, ekosistemų rizikos vertinimui ir visuomenės sveikatos klausimams, susijusiems su ore sklandančiomis dalelėmis.
Mėginių ėmimo strategija, analitiniai patobulinimai ir modeliavimas
Siekiant kiekybiškai įvertinti atmosferinius indėlius ir saugojimą, tyrėjų grupė surinko koordinuotus dirvožemio, lapų paklotės ir atmosferinės nusodinimo mėginius iš keturių miško vietovių rytinėje Darmstadto dalyje, Vokietijoje. Jie pritaikė naujai patobulintą analitinį darbų srautą, skirtą aptikti ir kiekybiškai nustatyti mikroplastikus ant lapų paviršių ir dirvožemių. Spektroskopiniai metodai leido cheminiu būdu identifikuoti polimerų tipus ir atskirti plastiko daleles nuo natūralios organinės bei mineralinės medžiagos.
Tyrėjų komanda sukūrė specializuotą metodiką mikroplastikams analizuoti ant lapų paviršių.
Be laboratorinių tyrimų, komanda sukūrė retrospektyvinį atmosferinio įėjimo modelį, kuris įvertina mikroplastikų nusodinimą šiuose miškuose nuo 1950-ųjų. Suderinus matuotas koncentracijas su modeliuotais istoriniais indėliais, autoriai galėjo įvertinti, kaip atmosferinis nusodinimas prisidėjo prie bendros plastiko sankaupos miško dirvožemyje. Rezultatai rodo, kad atmosferinis nusodinimas ir vėlesnis lapų kritimas yra pagrindiniai miško dirvožemio mikroplastikų šaltiniai, o tiesioginiai įnašai (pvz., trąšos ar vietiniai punktiniai šaltiniai) nagrinėtuose plotuose vaidina palyginti nedidelį vaidmenį.
Pagrindinės išvados, ekologinės pasekmės ir tolesnės kryptys
Pagrindinės tyrimo išvados apima ryškų mikroplastikų kaupimąsi dalinai suskaidytose lapų paklotės sluoksniuose ir dalelių transportą žemyn į mineralinius dirvožemio horizontus. Kadangi miškai yra erdvi aplinka ir dažnai nutolę nuo akivaizdžių sausumos plastiko šaltinių, jų užterštumas rodo plačią, ilgų nuotolių atmosferinę mikroplastikų transportą. Tai turi pasekmių ekosistemų funkcionavimui: mikroplastikai lapų sluoksnyje gali trukdyti skaidymuisi, keisti dirvožemio struktūrą, vandens infiltraciją bei bestuburių ir mikroorganizmų, kurie dalyvauja maistinių medžiagų cikle, aktyvumą.
Autoriai pabrėžia, kad miškai, jau patiriantys klimato kaitos keliamą stresą, gali susidurti su papildomu, anksčiau mažiau vertintu stresoriumi — mikroplastikų tarša. Tyrimas taip pat kelia klausimų apie žmonių poveikio kelius, nes ore sklandantys mikroplastikai, kurie patenka į miškus, yra ta pati atmosferinė masė, galinti paveikti ir gyvenamas teritorijas.
Ekspertės įžvalga
Dr. Elena Ramos, aplinkos chemikė ir mokslo komunikatorė, komentuoja: "Lajų nusodinimo susiejimas su dirvožemio saugojimu užpildo spragą žinant sausumos mikroplastikų biudžetus. Tiksliniai spektroskopiniai metodai yra būtini, kad patikimai atskirti polimerų daleles nuo organinių nuolaužų. Tolesniems tyrimams reikėtų išplėsti mėginių ėmimą įvairiuose biomuose ir klimatuose, kad būtų žemėlapiai regioninių skirtumų atmosferiniuose indėliuose ir ekosistemų atsake."
Tyrimo ir technologijų poreikiai
Norint plėtoti šiuos atradimus, mokslininkai rekomenduoja standartizuotus mėginių ėmimo ir analizės protokolus, išsamesnes geografinės apimties apklausas ir eksperimentus, skirtus įvertinti biologinį ir cheminį mikroplastikų poveikį dirvožemiui ir lapų paklotei. Spektroskopijos, vaizdavimo ir atmosferinio transporto modelių pažanga leis tiksliau nustatyti šaltinius, buvimo trukmes ir galimas rizikas.
Išvados
TU Darmstadto tyrimas parodo, kad miškai veikia kaip oro mikroplastikų priėmimo vietos: dalelės nusėda ant lapų, per lietų ir lapų kritimą patenka ant miško paklotės ir kaupiasi lapų paklotėje bei dirvožemyje. Atmosferinis nusodinimas išryškėja kaip pagrindinis kelias, todėl miškai gali būti naudingi kaip rodikliai difuzinės oro mikroplastikų taršos. Šios išvados išplečia plastiko taršos geografinį ir ekologinį mastą ir pabrėžia būtinybę platesnės stebėsenos, patobulintų analitinių metodų ir tolesnių tyrimų apie atmosferinių mikroplastikų ekologines bei žmogaus sveikatos pasekmes.
Quelle: scitechdaily
Kommentar hinterlassen