Pašlaik plastmasas piesārņojums ir visur. Miljardiem tonnu plastmasas atkritumu nonāk poligonos vai uzpeld jūrā, pakāpeniski sadaloties mazākos un mazākos gabaliņos, bet nekad īsti nepazūd. Šī ir viena no mūsu laika nopietnākajām vides problēmām, un tā nepazudīs, ja vien mēs nemainīsim plastmasas lietošanas paradumus vai neizstrādāsim jaunus materiālus, kas ir bioloģiski noārdāmi.
Tieši to UC Sandjego zinātnieki ir darījuši pēdējo desmit gadu laikā. Starpdisciplināra komanda, kurā ietilpst biologs Stīvens Meifīlds un ķīmiķi Maikls Burkarts un Roberts "Skips" Pomerojs, ir izstrādājuši poliuretāna putas, kas izgatavotas no aļģēm un citiem bioloģiskiem avotiem, lai putas varētu dabiski sadalīties vides ietekmē. Līdzekļi (baktērijas un sēnītes) bioloģiski noārdās. Eksperti ir izmantojuši šīs putas, lai izgatavotu apavus, tostarp flip-flops, kas ir pasaulē populārākie apavi, un ir pārbaudījuši to sadalīšanos sauszemes vidē. Kad apavi ir aprakti augsnē, tie sāk bojāties jau pēc 16 nedēļām.
Tagad jaunajā pētījumā komanda pārbaudīja, vai šīs poliuretāna putas, kas izgatavotas no bioloģiskiem monomēriem, sadalīsies, iegremdējot jūras ūdenī. Pētnieki strādāja ar pētījuma līdzautori Samantu Klemensu, jūras biologu un pētnieku nirēju Scripps okeanogrāfijas institūtā. Viņi imobilizēja putu un apavu paraugus Ellenas Brauningas Scripps piemiņas piestātnē un uzraudzīja to fizikālās un ķīmiskās izmaiņas, izmantojot Furjē transformācijas infrasarkano spektroskopiju un skenējošu elektronu mikroskopiju.
Termināļa atrašanās vieta sniedz unikālu iespēju pārbaudīt materiālu dabiskā piekrastes ekosistēmā, vidē, kurā bieži nonāk plastmasas atkritumi. 2010. gadā pētnieki lēsa, ka viena gada laikā okeānā nonāca 8 miljardi kilogramu plastmasas, un ievērojams pieaugums sagaidāms līdz 2025. gadam. Plastmasas atkritumi, nonākot okeānā, var sabojāt jūras ekosistēmas, izskaloties krastā kā atkritumi vai migrēt uz centrālajām vietām. veidojot atkritumu virpuļus, piemēram, Klusā okeāna atkritumu izgāztuvi, kas aizņem vairāk nekā 1,6 miljonus kvadrātkilometru platību.
Rezultāti, kas tagad publicēti žurnālā Environmental Science, liecina, ka šos eksperimentālos poliuretāna materiālus, kas piestiprināti pie doka, ātri pievienoja dažādi jūras organismi un tie sāka noārdīties tikai četru nedēļu laikā. Sadalītāji, galvenokārt baktērijas un sēnītes, sadala materiālus to sākotnējos monomēros (ķīmiskās molekulās), ko pēc tam izmanto kā uztura avotu. Kad pētnieki identificēja mikrobus, kas varēja patērēt poliuretāna paraugus, viņi atklāja, ka šie mikrobi ir sugas, kas parasti sastopamas dabiskajā jūras vidē.
Stīvens Meifīlds, Bioloģijas zinātņu skolas profesors un Kalifornijas Jūras aļģu biotehnoloģijas centra direktors, sacīja: "Nav vienas disciplīnas, kas varētu risināt šīs vispārējās vides problēmas, taču mēs esam izstrādājuši integrētu risinājumu, kas darbojas uz zemes, un tagad mēs zinu, ka to var izdarīt arī okeānā. Bioloģiskā noārdīšanās. Es biju pārsteigts, redzot, cik daudz organismu okeānā apmetās uz šīm putām. Tas kļuva par kaut ko līdzīgu mikrobu rifam."
Pētnieki turpinās censties izstrādāt atjaunojamus un ilgtspējīgus monomērus, kas izgatavoti no bioloģiskiem avotiem, lai nākotnē ražotu polimērus dažādiem lietojumiem. Viņu pētījumi arī turpinās pētīt bioloģiskās sadalīšanās procesu un no tā izrietošās ķīmiskās vielas. Eksperti saka, ka cilvēki sāk saprast plastmasas piesārņojuma problēmas apmēru un meklē alternatīvas, kas mazāk kaitē dabai.
Stīvens Meifīlds sacīja: "Nepareiza apiešanās ar plastmasu okeānā sadalās mikroplastmasā un ir kļuvusi par milzīgu vides problēmu. Mēs esam parādījuši, ka ir pilnīgi iespējams radīt augstas veiktspējas plastmasas izstrādājumus, kas noārdās okeānā. Plastmasa nav Tā vajadzētu nonāk okeānā, bet, ja tas notiek, materiāls kļūst par pārtiku mikrobiem, nevis plastmasas atkritumiem un mikroplastmasām, kas kaitē ūdens dzīvībai."
