Aiuti alla ricerca per prevedere i luoghi in cui è probabile che si concentrino le microplastiche
Lettere e Litorali: Il Regno Inaspettato dei Microplastici
La crescente preoccupazione per i microplastici nell'ambiente, compresi quelli presenti nei nostri corpi, è diventata una questione calda. Tuttavia, prevedere dove questi minuscoli particelle si accumulano non è semplice a causa di vari fattori che influenzano la loro dispersione e deposizione.
L'ultima ricerca del MIT getta luce su un fattore significativo: i biofilm. Queste sottili biopolimeriche, prodotte da microrganismi, possono accumularsi su superfici come i letti dei fiumi sabbiosi e le spiagge. In modo sorprendente, lo studio ha scoperto che i microparticelle sono meno probabili accumularsi nel sedimento infuso di biofilm a causa della loro maggiore resuspensione dell'acqua corrente.
I risultati open access sono stati pubblicati su Geophysical Research Letters da Hyoungchul Park, dottorando del MIT, e Heidi Nepf, professoressa di Ingegneria Civile e Ambientale. In un'intervista informale, Nepf ha riconosciuto l'importanza di comprendere i punti caldi dell'accumulo di microplastiche, poiché siamo ancora incerti su dove si accumulano. Lo studio fornisce indicazioni sui fattori che influenzano l'accumulo di microplastiche e piccole particelle in generale.
Tipicamente, gli esperimenti sul trasporto e la deposizione di microparticelle vengono condotti su sabbia nuda. Tuttavia, lo studio di Nepf e Park ha seguito un approccio diverso, considerando l'ambiente naturale con vari microrganismi come batteri, funghi e alghe. Questi microrganismi producono sostanze polimeriche esterne (EPS) che influenzano significativamente le caratteristiche del letto del canale. Lo studio si è concentrato sulla comprensione di come le EPS influenzano il trasporto di microparticelle, comprese le microplastiche.
La ricerca ha utilizzato una vasca di flusso con fondo sabbioso e a volte tubi di plastica verticali che imitavano le radici delle mangrovie. In alcuni esperimenti, il letto era composto solo da sabbia, mentre in altri era misto a un materiale biologico per simulare i biofilm naturali presenti in diversi ambienti fluviali e costieri. L'acqua mescolata con piccole particelle di plastica è stata pompata attraverso la vasca per tre ore, quindi la superficie del letto è stata fotografata sotto la luce ultravioletta, che ha fatto fluorescere le particelle di plastica per la misurazione quantitativa.
I risultati hanno mostrato due fenomeni contrastanti che influenzano l'accumulo di microparticelle. Intorno ai bastoncini che imitavano le radici sopraterrene, la turbolenza impediva la deposizione, e man mano che la quantità di biofilm simulati nel letto del sedimento aumentava, l'accumulo di particelle diminuiva. Ciò indica che in un canale con la stessa portata d'acqua e vegetazione, uno senza biofilm avrà un tasso di deposizione di microplastiche più alto rispetto a uno con biofilm.
Nepf e Park hanno spiegato che i biofilm riempiono gli spazi tra i grani di sabbia, lasciando meno spazio per le microparticelle. Ciò aumenta l'esposizione, rendendo le particelle più suscettibili alla resuspensione e al trasporto dall'acqua corrente. "In un ecosistema di mangrovie", ha dichiarato Park, "le microplastiche potrebbero accumularsi preferibilmente ai bordi esterni che tendono ad essere sabbiosi, mentre le zone interne hanno sedimenti con più biofilm". Questo studio suggerisce che le regioni esterne sabbiose potrebbero essere potenziali punti caldi per l'accumulo di microplastiche.
Scienziati come Isabella Schalko, ricercatrice dell'ETH Zurich, riconoscono l'importanza di questi risultati. "La ricerca suggerisce che i biofilm potrebbero aiutare a mitigare l'accumulo di microplastiche nei sistemi acquatici", ha detto Schalko. "Evidenzia anche il ruolo potente dei tratti biologici e fisici nel determinare i processi di trasporto delle particelle".
Il lavoro è stato generosamente sostenuto da Shell International Exploration and Production attraverso l'Iniziativa Energetica del MIT.
Curiosità: Sapevi che un grammo di melanina industriale, un tipo di microplastica, può rilasciare più di 600.000 particelle quando si decompone in acqua[6]? L'importanza di comprendere i fattori che controllano l'accumulo di microplastiche diventa ancora più chiara quando si considera l'impatto potenzialmente distruttivo su vita marina, soprattutto sui filtri e sugli organismi più piccoli che ingeriscono accidentalmente queste minuscole particelle.
- L'aumento delle preoccupazioni per i microplastici nei nostri corpi, nello spazio e nell'ambiente ha scatenato un acceso dibattito.
- Gli scienziati lottano per prevedere dove questi microplastici si accumulano nel nostro ecosistema, date le numerose variabili che influenzano la loro dispersione e deposizione.
- Un recente articolo pubblicato sulla rivista Geophysical Research Letters ha gettato luce su un tale fattore: i biofilm.
- Incredibilmente, lo studio di Hyoungchul Park, dottorando all'MIT, e della professoressa Heidi Nepf ha dimostrato che le microparticelle sono meno probabili che si accumulino nel sedimento infuso di biofilm a causa dell'aumento della risospensione dell'acqua in movimento.
- La comprensione dei punti caldi dell'accumulo di microplastiche è cruciale poiché ancora non abbiamo chiarezza su dove si accumulano nell'ambiente.
- La comprensione dell'impatto dei biofilm sull'accumulo di microplastiche e piccole particelle è essenziale per lo sviluppo di strategie efficaci per la loro gestione.
- Anche se la maggior parte degli esperimenti sul trasporto e la deposizione di microparticelle viene eseguita su sabbia nuda, lo studio di Nepf e Park ha considerato l'ambiente naturale con vari microrganismi come batteri, funghi e alghe.
- Lo studio ha rivelato che le sostanze polimeriche extracellulari (EPS) prodotte dai microrganismi influenzano significativamente le caratteristiche del letto del canale e il trasporto delle microparticelle, comprese le microplastiche.
- Gli studiosi dei campi della scienza ambientale, salute e benessere e fitness e esercizio fisico riconoscono l'importanza dei risultati di Nepf e Park, sottolineando il potenziale ruolo dei biofilm nella mitigazione dell'accumulo di microplastiche.
- La ricerca ha ricevuto generosi finanziamenti da Shell International Exploration and Production attraverso l'Iniziativa energetica dell'MIT.
- In modo affascinante, un grammo di melanina industriale, un tipo di microplastica, può rilasciare oltre 600.000 particelle in acqua, gettando luce sull'eventuale impatto distruttivo delle microplastiche sulla vita marina, in particolare sui filtro
