Praegu on plastireostus kõikjal. Miljardid tonnid plastijäätmeid satuvad prügilatesse või hõljuvad merre, lagunedes järk-järgult aina väiksemateks tükkideks, kuid ei kao kunagi päriselt ära. See on meie aja üks tõsisemaid keskkonnaprobleeme ja see ei kao, kui me ei muuda oma plasti kasutamise harjumusi või ei tööta välja uusi materjale, mis on biolagunevad.
Just seda on UC San Diego teadlased viimase kümnendi jooksul teinud. Interdistsiplinaarne meeskond, kuhu kuuluvad bioloog Stephen Mayfield ning keemikud Michael Burkart ja Robert "Skip" Pomeroy, on välja töötanud polüuretaanvahu, mis on valmistatud vetikatest ja muudest bioloogilistest allikatest, et keskkond saaks vahtu looduslikult lagundada. Agensid (bakterid ja seened) biolagunevad. Eksperdid on neid vahusid kasutanud jalatsite, sealhulgas maailma populaarseimate jalatsite plätude valmistamiseks, ning katsetanud nende lagunemist maapealses keskkonnas. Kui kingad on mulda maetud, hakkavad need lagunema juba 16 nädala pärast.
Nüüd katsetas meeskond uues uuringus, kas need biopõhistest monomeeridest valmistatud polüuretaanvahud lagunevad merevette sukeldamisel. Teadlased töötasid koos uuringu kaasautori Samantha Clementsiga, merebioloogi ja Scrippsi okeanograafiainstituudi uurija sukeldujaga. Nad immobiliseerisid vahu- ja kingaproovid Ellen Browning Scrippsi memoriaalkail ning jälgisid nende füüsikalisi ja keemilisi muutusi, kasutades Fourier-teisendust infrapunaspektroskoopiat ja skaneerivat elektronmikroskoopiat.
Terminali asukoht annab ainulaadse võimaluse testida materjali looduslikus kaldalähedases ökosüsteemis – keskkonnas, kuhu satuvad sageli plastijäätmed. 2010. aastal jõudis teadlaste hinnangul ühe aastaga ookeani 8 miljardit kilogrammi plastikut, mis peaks oluliselt suurenema aastaks 2025. Kui plastijäätmed satuvad ookeani, võivad need kahjustada mere ökosüsteeme, uhtuda prügina kaldale või rännata kesksetesse kohtadesse. moodustades prügipeeriseid, nagu Vaikse ookeani prügimägi, mille pindala on üle 1,6 miljoni ruutkilomeetri.
Nüüd ajakirjas Environmental Science avaldatud leiud näitavad, et need doki külge kinnitatud eksperimentaalsed polüuretaanmaterjalid kinnitasid kiiresti erinevad mereorganismid ja hakkasid lagunema vaid nelja nädalaga. Lagundajad, peamiselt bakterid ja seened, lagundavad materjalid nende algseteks monomeerideks (keemilisteks molekulideks), mida seejärel kasutatakse toitumisallikana. Kui teadlased tuvastasid mikroobid, mis suutsid polüuretaani proove tarbida, leidsid nad, et need mikroobid on liigid, mida leidub tavaliselt kogu looduslikus merekeskkonnas.
Bioloogiateaduste kooli professor ja California merevetikate biotehnoloogia keskuse direktor Stephen Mayfield ütles: "Ei ole ühtegi distsipliini, mis suudaks neid üldisi keskkonnaprobleeme lahendada, kuid oleme välja töötanud integreeritud lahenduse, mis töötab maal ja nüüd tean, et seda saab teha ka ookeanis. Biodegradatsioon. Olin üllatunud, nähes, kui palju organisme ookeanis sellele vahule elama asus. Sellest sai midagi mikroobse rifi taolist."
Teadlased jätkavad bioloogilistest allikatest valmistatud taastuvate ja jätkusuutlike monomeeride väljatöötamist, et toota tulevikus polümeere erinevateks rakendusteks. Nende uurimistöö jätkab ka bioloogilise lagunemise protsessi ja sellest tulenevate kemikaalide uurimist. Eksperdid ütlevad, et inimesed hakkavad mõistma plastireostuse probleemi suurust ja otsivad alternatiive, mis loodust vähem kahjustavad.
Stephen Mayfield ütles: "Plasti ebaõige käitlemine ookeanis laguneb mikroplastiks ja sellest on saanud suur keskkonnaprobleem. Oleme näidanud, et on täiesti võimalik luua suure jõudlusega plasttooteid, mis ookeanis lagunevad. Plastid ei ole See peaks olema minna ookeani, kuid kui see läheb, muutub see materjal mikroobidele toiduks, mitte plastijäätmed ja mikroplastid, mis kahjustavad vee-elustikuid."
