Корейский институт океанических наук и технологий (KIOST) выяснил, что морские микроводоросли ответственны за формирование в океане агрегатов из плавучих микропластиков (МП), увеличивая их плотность и заставляя тонуть.
Основные выводы опубликованы в Journal of Hazardous Materials в статье под названием «Влияние Heterosigma akashiwo на экологическое поведение микропластиков: агрегация, тонут ли они и динамика ресуспендирования».
Исследовательская группа KIOST под руководством доктора Сын Хо Бэка и доктора Ён Гюн Лима подсчитала, что морские микроводоросли существенно влияют на то, как плавучие микропластики тонут в океане. Они проанализировали воздействие Heterosigma akashiwo, связанного с частыми явлениями «красного прилива» у корейского побережья летом, на экологическое поведение плавучих МП.
Исследование показало, что Heterosigma akashiwo выделяет внеклеточные полимерные вещества (ВПС), которые прикрепляются к плавучим МП, увеличивая их плотность. Этот процесс приводит к формированию агрегатов МП, которые становятся тяжелее морской воды и тонут на морское дно.
Для изучения скорости погружения были выбраны два преобладающих пластиковых полимера — полиэтилен (ПЭ) и полипропилен (ПП), на которые приходится значительная часть мирового производства пластмасс.
Анализ 5000 агрегатов микропластика из полиэтилена (ПЭ), отличающихся относительно небольшими размерами (10–20 мкм) и более высокой плотностью (1,0 г/см³), показал, что 28% из них затонули в течение 20 дней.
В то же время анализ 1250 агрегатов микропластика из полипропилена (ПП), которые больше по размеру (45–75 мкм), но менее плотные (0,91 г/см³), показал, что за тот же период затонуло только 1,8%. Эти результаты демонстрируют, что агрегаты МП, образованные Heterosigma akashiwo, с большей вероятностью тонут, если они состоят из более плотных пластиковых материалов.
Скорость погружения осевших агрегатов МП из ПЭ и ПП составила в среднем 63 м/день, при этом значительных различий в зависимости от размера МП или плотности не наблюдалось.
Исследовательская группа также смоделировала холодные и тёмные условия морского дна, где оседают агрегаты МП, чтобы выяснить, может ли бактериальное разложение разрушить эти агрегаты и заставить плавучие МП ресуспендироваться и снова подняться на поверхность моря.
Они обнаружили, что на поверхности осевших агрегатов МП было много бактерий, но ресуспендирования не наблюдалось. Это говорит о том, что непрерывное погружение плавучих МП может привести к их накоплению на морском дне в долгосрочной перспективе.
Это исследование важно благодаря количественному анализу и академическому прояснению процесса, с помощью которого морские микроводоросли агрегируют и топят плавучие МП. KIOST планирует продолжить исследования для разработки технологий точной оценки и прогнозирования притока, генерации и поведения МП в морских экосистемах.
Предоставлено Корейским институтом океанических наук и технологий.