Водораслото Melosira arctica, което расте под арктическия морски лед, съдържа десет пъти повече микропластмасови частици от околната морска вода. Тази концентрация в основата на хранителната мрежа представлява заплаха за съществата, които се хранят с водорасли на морската повърхност. Бучките мъртви водорасли също транспортират пластмасата с нейните замърсители особено бързо в дълбокото море и по този начин могат да обяснят високите концентрации на микропластмаса в седимента там. Изследователи, ръководени от института Алфред Вегенер, сега съобщават това в списанието Environmental Science and Technology.
Хранителен асансьор за дънните животни в дълбокото море
Водораслото Melosira arctica расте с бързи темпове под морския лед през пролетните и летните месеци и образува там дълги метри клетъчни вериги. Когато клетките умрат и ледът, към чиято долна страна са прилепнали, се стопи, те се слепват като образуват бучки, които могат да потънат на няколко хиляди метра на дъното на дълбокото море в рамките на един ден. Там те представляват важен източник на храна за дънни животни и бактерии.
В допълнение към храната обаче, тези агрегати транспортират и съмнителен товар в дълбокото море на Арктика - микропластмаса. Изследователски екип, ръководен от биолога д-р Мелани Бергман от института Алфред Вегенер, Център за полярни и морски изследвания Хелмхолц (AWI), вече публикува своите открития.
"Най-накрая намерихме правдоподобно обяснение защо винаги измерваме най-големите количества микропластмаса в областта на ръба на леда, дори в дълбоководни седименти", съобщава Мелани Бергман.
Досега изследователите знаеха само от по-ранни измервания, че микропластмасата се концентрира в леда по време на образуването на морски лед и се освобождава в околната вода, когато се топи. "Скоростта, с която водораслото се спуска, означава, че пада почти по права линия под ръба на леда. Морският сняг, от друга страна, е по-бавен и се избутва настрани от теченията, така че потъва по-далеч. Melosira, която поема с микропластмаса директно към дъното, помага да се обясни защо измерваме по-големи количества микропластмаса под ръба на леда", обяснява биологът от AWI.
По време на експедиция с изследователския кораб Polarstern през лятото на 2021 г. тя и изследователски екип събраха проби от водорасли Melosira и заобикалящата вода от ледени късове. Партньорите от Ocean Frontier Institute (OFI), Dalhousie University и University of Canterbury след това ги анализираха в лабораторията за съдържание на микропластмаса. Изненадващият резултат - бучките водорасли съдържат средно 31 000 ± 19 000 микропластмасови частици на кубичен метър, около десет пъти повече от концентрацията на околната вода.
"Влакнестите водорасли имат лигава, лепкава текстура, така че потенциално събират микропластмаса от атмосферните отлагания в морето, самата морска вода, от околния лед и всеки друг източник, който минава. Веднъж уловени в тиня от водорасли, те пътуват като с асансьор до морското дъно или биват изядени от морски животни", обяснява Деони Алън от университета в Кентърбъри и университета в Бирмингам, който е част от изследователския екип.
Тъй като ледените водорасли са важен източник на храна за много обитатели на дълбоките води, микропластмасата може да навлезе в хранителната мрежа там. Но също така са важен източник на храна на морската повърхност и може да обясни защо микропластмасата е особено широко разпространена сред зоопланктонните организми, свързани с леда, както показва по-ранно проучване с участието на AWI. По този начин микропластмасата може също да навлезе в хранителната верига тук, когато зоопланктонът бъде изяден от риби като полярна треска и те бъдат изядени от морски птици и тюлени, а те на свой ред - от полярни мечки.
Подробният анализ на пластмасовия състав показа, че в Арктика се срещат различни пластмаси, включително полиетилен, полиестер, полипропилен, найлон, акрил и много други. В допълнение към различни химикали и багрила, това създава смесица от вещества, чието въздействие върху околната среда и живите същества е трудно да се оцени.
"Хората в Арктика са особено зависими от морската хранителна мрежа за тяхното снабдяване с протеини, например чрез лов или риболов. Това означава, че те също са изложени на микропластмасата и химикалите, съдържащи се в нея. Микропластмасата вече е открита в човешките черва, кръв, вени, бели дробове, плацента и кърма и може да предизвика възпалителни реакции, но общите последствия почти не са изследвани досега", съобщава Мелани Бергман.
"Микро и нанопластмасите са открити на всяко място, което учените са изследвали в човешкото тяло и в множество други видове. Известно е, че те променят поведението, растежа, плодовитостта и смъртността в организмите и много пластмасови химикали са известни като токсини за хората", казва Стив Алън, OFI Dalhousie University, член на изследователския екип.
Освен това арктическата екосистема вече е застрашена от дълбоките екологични катаклизми, причинени от климатичната криза. Ако сега организмите са допълнително изложени на микропластмаси и химикали, които те съдържат, това може да ги отслаби допълнително.
"И така, имаме комбинация от планетарни кризи, с които спешно трябва да се справим ефективно. Научните изчисления показват, че най-ефективният начин за намаляване на замърсяването с пластмаса е да се намали производството на нова пластмаса", казва Мелани Бергман и добавя: "Това следователно определено трябва да бъде приоритет в глобалното споразумение за пластмасите, което в момента се договаря". Ето защо Бергман придружава и следващия кръг от преговори, който ще започне в Париж в края на май.
High levels of microplastics in the Arctic ice alga Melosira arctica, a vector to ice-associated and benthic food webs, Environmental Science & Technology (2023). DOI: 10.1021/acs.est.2c08010
Arctic ice algae heavily contaminated with microplastics, reports new research
