In a monumental first, a consortium of Japanese institutions has announced that biodegradable plastics, excluding polylactic acid, can be decomposed by microorganisms even in the deep sea.
Institutions Leading the Research
The groundbreaking study was a collaborative effort among six Japanese organizations: The University of Tokyo, the Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology, Gunma University, the National Institute of Technology and Evaluation, the National Institute of Advanced Industrial Science and Technology, and the Bioplastics Association of Japan.
Experimental Sites Spanning the Depths
Researchers conducted experiments across various deep-sea locations, including:
- Misaki in Kanagawa Prefecture (depth: 757m)
- Hatsushima in Shizuoka Prefecture (depth: 855m)
- Myojin Knoll near the Izu-Ogasawara Islands (depth: 1292m)
- The deep-sea plains in the Kuroshio Extension (depth: 5503m)
- The waters around Minamitorishima, Japan’s easternmost point (depth: 5552m).
Observations of Microbial Action
The biodegradable plastics were found densely colonized by microbes, leading to a rough and pitted surface over time indicative of biodegradation (Image 1). Despite slower decomposition rates at greater depths, biodegradation was confirmed at all surveyed seabed locations.
Estimate of Degradation Rate
It’s estimated that at depths around 1000m, a biodegradable plastic bag could decompose within three weeks to two months, based on this research.
New Degradation Microbes Unearthed
Through gene sequencing of the 16S rRNA and metagenomic analysis, researchers discovered numerous new microbial species capable of degrading biodegradable plastics in the deep sea.
Global Implications
The identified microbes are not unique to Japanese waters; they’re found in seabed sediments worldwide, suggesting that biodegradable plastics could decompose globally in deep-sea environments.
Published Findings
The results were published in the online edition of the international science journal “Nature Communications” on January 26, 2024 (Japan time) (Image 2).
Research Background
বছরে প্রায় 400 মিলিয়ন টন প্লাস্টিক উত্পাদিত হয় এবং প্রতি বছর প্রায় 8 মিলিয়ন টন সমুদ্রে প্রবেশ করে, "বায়োডিগ্রেডেবল প্লাস্টিক" এর জরুরী প্রয়োজন রয়েছে যা জীবাণু দ্বারা কার্বন ডাই অক্সাইড এবং জলে সম্পূর্ণরূপে পচে যেতে পারে।
প্রচলিত প্লাস্টিকের সমস্যা
পলিথিন এবং পলিপ্রোপিলিনের মতো প্রচলিত প্লাস্টিকগুলি স্থলে বা জলে কোনও প্রাকৃতিক পরিবেশে পচে না।
The Study in Detail
গবেষণায় 3 থেকে 14 মাস পর্যন্ত গভীর সমুদ্রে মাইক্রোবিয়াল পলিয়েস্টার (PHA), পলিল্যাকটিক অ্যাসিড (PLA), এবং পলিস্যাকারাইড এস্টার ডেরাইভেটিভস সহ বিভিন্ন জৈব-অবচনযোগ্য পলিমারের অবক্ষয় পর্যবেক্ষণ করা হয়েছে।
গভীর সমুদ্র বনাম উপকূলীয় অবক্ষয়ের হার
1000 মিটার গভীরতার জন্য বায়োডিগ্রেডেশনের হার প্রায় এক-পঞ্চমাংশ থেকে এক-দশমাংশ তীরে, এবং 5000 মিটার গভীরতায় এক-বিশ ভাগ (চিত্র 3)।
Future Prospects
এই গবেষণায় প্রমাণিত হয়েছে যে বায়োডিগ্রেডেবল প্লাস্টিক প্রকৃতপক্ষে অণুজীব দ্বারা পচতে পারে এমনকি গভীর সমুদ্রেও যেখানে সামুদ্রিক প্লাস্টিক বর্জ্য শেষ পর্যন্ত জমা হয়।
সমাধানের দিকে
বায়োডিগ্রেডেবল প্লাস্টিকের সঠিক ব্যবহার, বিশেষ করে এমন পণ্যগুলিতে যা অনিবার্যভাবে সমুদ্রে লিক হতে পারে, ভবিষ্যতের সামুদ্রিক দূষণের বিরুদ্ধে লড়াই করার জন্য অপরিহার্য।
উচ্চ কর্মক্ষমতা সামুদ্রিক বায়োডিগ্রেডেবল প্লাস্টিক উন্নয়নশীল
ভবিষ্যত উন্নয়নের লক্ষ্য উচ্চ-কার্যক্ষমতা সম্পন্ন সামুদ্রিক বায়োডিগ্রেডেবল প্লাস্টিক তৈরি করা যা ব্যবহারে তাদের বৈশিষ্ট্য বজায় রাখে কিন্তু সমুদ্রে পৌঁছানোর পর তা ক্ষয় হতে শুরু করে।
