Japon kurumlarından oluşan bir konsorsiyum, anıtsal bir ilk olarak, polilaktik asit dışındaki biyolojik olarak parçalanabilen plastiklerin derin denizlerde bile mikroorganizmalar tarafından ayrıştırılabileceğini duyurdu.
Araştırmaya Liderlik Eden Kurumlar
Çığır açan çalışma, altı Japon kuruluşunun ortak bir çabasıydı: Tokyo Üniversitesi, Japonya Deniz-Dünya Bilimi ve Teknolojisi Ajansı, Gunma Üniversitesi, Ulusal Teknoloji ve Değerlendirme Enstitüsü, Ulusal İleri Endüstriyel Bilim ve Teknoloji Enstitüsü ve Japonya Biyoplastik Derneği.
Derinliklere Yayılan Deneysel Alanlar
Araştırmacılar, aşağıdakiler de dahil olmak üzere çeşitli derin deniz bölgelerinde deneyler gerçekleştirdi:
- Kanagawa Eyaletindeki Misaki (derinlik: 757m)
- Shizuoka Eyaletindeki Hatsushima (derinlik: 855m)
- Izu-Ogasawara Adaları yakınındaki Myojin Tepesi (derinlik: 1292 m)
- Kuroshio Uzantısındaki derin deniz ovaları (derinlik: 5503m)
- Japonya'nın en doğu noktası olan Minamitorishima çevresindeki sular (derinlik: 5552 m).
Mikrobiyal Eylem Gözlemleri
Biyolojik olarak parçalanabilen plastiklerin, mikroplar tarafından yoğun bir şekilde kolonileştirildiği ve zamanla biyolojik parçalanmanın göstergesi olan pürüzlü ve çukurlu bir yüzeye yol açtığı bulundu (Resim 1). Daha derinlerde daha yavaş ayrışma oranlarına rağmen, incelenen tüm deniz yatağı lokasyonlarında biyolojik bozunma doğrulandı.
Bozunma Oranı Tahmini
Bu araştırmaya göre biyolojik olarak parçalanabilen bir plastik torbanın 1000 metre derinlikte üç hafta ile iki ay arasında çözünebileceği tahmin ediliyor.
Yeni Bozunma Mikropları Ortaya Çıkarıldı
16S rRNA'nın gen dizilimi ve metagenomik analiz yoluyla araştırmacılar, derin denizde biyolojik olarak parçalanabilen plastikleri parçalayabilen çok sayıda yeni mikrobiyal tür keşfetti.
Küresel Etkiler
Tanımlanan mikroplar Japon sularına özgü değildir; dünya çapında deniz yatağı çökeltilerinde bulunuyorlar; bu da biyolojik olarak parçalanabilen plastiklerin derin deniz ortamlarında küresel olarak ayrışabileceğini gösteriyor.
Yayınlanan Bulgular
Sonuçlar, uluslararası bilim dergisi "Nature Communications"ın çevrimiçi baskısında 26 Ocak 2024'te (Japonya saati) yayınlandı (Resim 2).
Araştırma Geçmişi
Yılda yaklaşık 400 milyon ton plastik üretiliyor ve bunun yaklaşık 8 milyon tonu okyanuslara karışıyor; mikroplar tarafından tamamen karbondioksit ve suya ayrıştırılabilen “biyolojik olarak parçalanabilen plastiklere” acil bir ihtiyaç var.
Geleneksel Plastiklerle İlgili Sorun
Polietilen ve polipropilen gibi geleneksel plastikler karada veya suda hiçbir doğal ortamda ayrışmaz.
Detaylı Çalışma
Çalışma, mikrobiyal polyester (PHA), polilaktik asit (PLA) ve polisakkarit ester türevleri dahil olmak üzere çeşitli biyolojik olarak parçalanabilen polimerlerin derin denizde 3 ila 14 ay arasında değişen sürelerde bozunmasını gözlemledi.
Derin Deniz ve Kıyı Bozulması Oranları
1000 metre derinliklerde biyolojik bozunma oranları kıyıdakilerin kabaca beşte biri ila onda biri, 5000 metre derinliklerde ise yirmide biri kadardı (Resim 3).
Gelecek Beklentiler
Bu çalışma, biyolojik olarak parçalanabilen plastiklerin, denizdeki plastik atıkların en sonunda biriktiği derin denizlerde bile mikroplar tarafından gerçekten de ayrıştırılabildiğini kanıtladı.
Çözüme Doğru
Biyolojik olarak parçalanabilen plastiklerin, özellikle de kaçınılmaz olarak okyanusa sızması muhtemel ürünlerde doğru kullanımı, gelecekteki deniz kirliliğiyle mücadele için çok önemlidir.
Yüksek Performanslı Denizde Biyobozunur Plastiklerin Geliştirilmesi
Gelecekteki geliştirme, kullanım sırasında özelliklerini koruyan ancak denize ulaştıktan sonra bozulmaya başlayan yüksek performanslı, denizde biyolojik olarak parçalanabilen plastikler yaratmayı amaçlıyor.
