Τα φύκια του πάγου της Αρκτικής περιέχουν μικροπλαστικά, σε εντυπωσιακές ποσότητες, σύμφωνα με έρευνα που αναδεικνύει το Maritime Executive
Ερευνητική ομάδα με συμμετέχοντες από το Πανεπιστημίο του Μπέρμιγκχαμ και άλλους φορείς, ταξίδεψε το περασμένο καλοκαίρι, στην απομακρυσμένη περιοχή του παρατηρητηρίου Arctic Hausgarten στο ανατολικό στενό Fram (δυτικά του Svalbard, Νορβηγία) με ένα ερευνητικό πλοίο και συνέλεξε δείγματα που περιελάμβαναν πυρήνες πάγου, θαλασσινό νερό και παγοφύκη από μεγάλα κομμάτια πάγων που ονομάζονται παγοκολώνες, συμπεράσματα της οποίας δημοσιεύει το Maritime Executive.
Αυτά σχηματίζουν «πλάκες» θαλάσσιου πάγου πάχους 1-2 μέτρων στον Αρκτικό Ωκεανό, μερικά από τα οποία λιώνουν κατά τη θερινή περίοδο.
Τα φύκια αναπτύσσονται στην κάτω πλευρά αυτών των παγετώνων.
Το Melosira arctica - με το παρατσούκλι "μύξα" λόγω της κολλώδους, γλοιώδους και πράσινης φύσης του - είναι ένα από τα σημαντικότερα είδη φυκιών στον Αρκτικό Ωκεανό.
Είναι ένας απαραίτητος οργανισμός τόσο στον τροφικό ιστό της Αρκτικής όσο και για τη θαλάσσια ζωή συνολικά.
Αυτά τα άλγη πάγου παρέχουν τροφή για το πλαγκτόν και διάφορους άλλους θαλάσσιους οργανισμούς στην Αρκτική.
Τα φύκια λειτουργούν επίσης ως μεταφορικός ιμάντας τροφής για τους οργανισμούς που ζουν στον πυθμένα της θάλασσας.
Καθώς ο πάγος λιώνει, τα φύκια αποκολλώνται και βυθίζονται στον πυθμένα όπου τρώγονται από ζώα όπως τα αγγούρια της θάλασσας και τα εύθραυστα αστέρια.
Τα παγοφύκη είναι επίσης ένα «εργοστάσιο» άνθρακα, χρησιμοποιώντας CO2 από την ατμόσφαιρα και φωτεινή ενέργεια από τον ήλιο για την παραγωγή οργανικής ύλης μέσω της φωτοσύνθεσης - μια διαδικασία γνωστή στην οικολογία ως «πρωτογενής παραγωγή».
Το 2012, αυτά τα φύκια αντιπροσώπευαν το 45% της πρωτογενούς παραγωγής της Αρκτικής, όμως η ομάδα μόλις ανακάλυψε ότι...
... τα φύκια του πάγου της Αρκτικής περιέχουν μικροπλαστικά, σε εντυπωσιακές ποσότητες!
Αυτό από μόνο του μπορεί να μην προκαλεί έκπληξη: πλαστικό έχει βρεθεί σε κάθε περιβάλλον που έχει μέχρι στιγμής ερευνηθεί στη Γη, όμως οι ποσότητες ήταν εντυπωσιακές.
Ανακάλυψε κατά μέσο όρο 31.000 μικροπλαστικά σωματίδια ανά κυβικό μέτρο Melosira arctica – μέγεθος δέκα φορές μεγαλύτερο από αυτό που καταγράφηκε στο νερό γύρω του.
Τα περισσότερα από αυτά τα σωματίδια ήταν πολύ μικρά (λιγότερο από 10 μικρόμετρα) και περιλάμβαναν πολλούς διαφορετικούς τύπους πλαστικού.
(Η παρακάτω φωτογραφία δείχνει πως εγκλωβίζονται τα μικροπλαστικά και μεταφέρονται στον βυθό της Αρκτικής)
Η μόλυνση από τα φύκια του πάγου θα μπορούσε να έχει σημαντικές συνέπειες για τα οικοσυστήματα και το κλίμα.
Αυτά τα σωματίδια μπορεί να προέρχονται από το περιβάλλον θαλασσινό νερό, τον πάγο της θάλασσας (είτε παγιδεύεται όταν σχηματίζεται ο θαλάσσιος πάγος, είτε από την κίνηση υγρού και σωματιδίων μέσω του πάγου καθώς λιώνει) ή από ατμοσφαιρικά μικροπλαστικά που έχουν εναποτεθεί στον πάγο και την επιφάνεια της θάλασσας.
Ένα ασανσέρ για τον βυθό
Αν και η διαδικασία με την οποία τα φύκια του θαλάσσιου πάγου προσλαμβάνουν αυτά τα μικροπλαστικά δεν είναι ακόμη καλά κατανοητή, είναι σαφές ότι είναι εξαιρετικά αποτελεσματικά στη «συλλογή» αυτών των μικρών πλαστικών σωματιδίων.
Στην προηγούμενη έρευνα της ομάδας, αναρωτούνταν οι ερευνητές ότι η μεγαλύτερη ποσότητα μικροπλαστικού στον βυθό της Αρκτικής βρισκόταν πάντα κάτω από τη ζώνη τήξης των θαλάσσιων πάγων κατά μήκος της άκρης του πάγου, ακόμη και σε ιζήματα βαθέων υδάτων.
Η κίνηση των συστάδων Melosira από την επιφάνεια της θάλασσας και του πάγου στον βυθό βοηθά να εξηγηθεί το γιατί.
Η ταχύτητα με την οποία κατεβαίνουν οι συστάδες των φυκιών σημαίνει ότι πέφτουν γρήγορα σχεδόν σε ευθεία γραμμή κάτω από την άκρη του πάγου.
Άλλα φύκια, που γίνονται «θαλάσσιο χιόνι» (όρος που χρησιμοποιείται για το οργανικό υλικό που παρασύρεται αργά στον πυθμένα της θάλασσας), πέφτουν πολύ πιο αργά.
Αυτά τρώγονται συχνά καθώς κατεβαίνουν και επίσης σπρώχνονται στο πλάι από τα ρεύματα, έτσι βυθίζονται στον βυθό πολύ πιο μακριά από την άκρη του πάγου.
Γιατί είναι πρόβλημα; Δημιουργεί στρες!
Η Melosira τροφοδοτεί βασικά θαλάσσια και θαλάσσια οικοσυστήματα της Αρκτικής.
Η θέση του στο κάτω μέρος της τροφικής αλυσίδας σημαίνει ότι υπάρχει κίνδυνος διέλευσης μικροπλαστικών προς τα πάνω μέσω του θαλάσσιου τροφικού πλέγματος.
Αυτή η απειλή είναι ιδιαίτερα έντονη στην περιοχή που μελετήσαμε, καθώς το δείγμα Melosira είχε συλλέξει ακόμη και πολύ μικρά μικροπλαστικά. Τα μικρότερα μικροπλαστικά σωματίδια είναι πιο πιθανό να μεταφερθούν στις κυτταρικές μεμβράνες.
Η έρευνα διαπιστώνει ότι τα μικροπλαστικά και οι σχετικές χημικές ουσίες μπορούν να αλλάξουν την ανάπτυξη, τη λειτουργία και την αναπαραγωγή θαλάσσιων ειδών όπως το πλαγκτόν και τα ψάρια.
Είναι εξαιρετικά δύσκολο να πραγματοποιηθούν πειράματα σε είδη της Αρκτικής ή βαθέων υδάτων λόγω των προκλήσεων που σχετίζονται με την αναπαραγωγή των περιβαλλοντικών τους συνθηκών.
Ωστόσο, μια εργαστηριακή μελέτη διαπίστωσε ότι η έκθεση σε μικροπλαστικά προκάλεσε αύξηση των ρυθμών παραγωγής αυγών έως και οκτώ φορές στο ζωοπλαγκτόν της Αρκτικής - μια απόκριση που πιθανότατα είναι αποτέλεσμα στρες.
Η επίδραση της μόλυνσης από μικροπλαστικά στην ίδια τη Melosira δεν είναι ακόμη γνωστή.
Αλλά είναι πιθανό τα μικροπλαστικά να αλλάξουν την αφθονία, τη διάρκεια ζωής και την υγεία της Melosira.
Τα μικροπλαστικά που είναι κολλημένα στο εξωτερικό των φυκιών θα μπορούσαν να μειώσουν τα ποσοστά φωτοσύνθεσης εμποδίζοντας το ηλιακό φως.
Και εάν τα σωματίδια εισέλθουν στα κύτταρα των φυκών, τότε θα μπορούσαν να βλάψουν τα μέρη του κυττάρου όπου λαμβάνει χώρα η φωτοσύνθεση (που ονομάζονται χλωροπλάστες) και επομένως να εμποδίσουν αυτή τη διαδικασία.
Αυτό θα μπορούσε να επηρεάσει την εξαγωγή άνθρακα από τη Melosira από τον αέρα ή τη θάλασσα στον βυθό της θάλασσας, και έτσι να μεταβάλει τις διαδικασίες που διέπουν αυτή τη σημαντική αρκτική δεξαμενή άνθρακα.
Αυτά σχηματίζουν «πλάκες» θαλάσσιου πάγου πάχους 1-2 μέτρων στον Αρκτικό Ωκεανό, μερικά από τα οποία λιώνουν κατά τη θερινή περίοδο.
Τα φύκια αναπτύσσονται στην κάτω πλευρά αυτών των παγετώνων.
Το Melosira arctica - με το παρατσούκλι "μύξα" λόγω της κολλώδους, γλοιώδους και πράσινης φύσης του - είναι ένα από τα σημαντικότερα είδη φυκιών στον Αρκτικό Ωκεανό.
Είναι ένας απαραίτητος οργανισμός τόσο στον τροφικό ιστό της Αρκτικής όσο και για τη θαλάσσια ζωή συνολικά.
Αυτά τα άλγη πάγου παρέχουν τροφή για το πλαγκτόν και διάφορους άλλους θαλάσσιους οργανισμούς στην Αρκτική.
Τα φύκια λειτουργούν επίσης ως μεταφορικός ιμάντας τροφής για τους οργανισμούς που ζουν στον πυθμένα της θάλασσας.
Καθώς ο πάγος λιώνει, τα φύκια αποκολλώνται και βυθίζονται στον πυθμένα όπου τρώγονται από ζώα όπως τα αγγούρια της θάλασσας και τα εύθραυστα αστέρια.
Τα παγοφύκη είναι επίσης ένα «εργοστάσιο» άνθρακα, χρησιμοποιώντας CO2 από την ατμόσφαιρα και φωτεινή ενέργεια από τον ήλιο για την παραγωγή οργανικής ύλης μέσω της φωτοσύνθεσης - μια διαδικασία γνωστή στην οικολογία ως «πρωτογενής παραγωγή».
Το 2012, αυτά τα φύκια αντιπροσώπευαν το 45% της πρωτογενούς παραγωγής της Αρκτικής, όμως η ομάδα μόλις ανακάλυψε ότι...
... τα φύκια του πάγου της Αρκτικής περιέχουν μικροπλαστικά, σε εντυπωσιακές ποσότητες!
Αυτό από μόνο του μπορεί να μην προκαλεί έκπληξη: πλαστικό έχει βρεθεί σε κάθε περιβάλλον που έχει μέχρι στιγμής ερευνηθεί στη Γη, όμως οι ποσότητες ήταν εντυπωσιακές.
Ανακάλυψε κατά μέσο όρο 31.000 μικροπλαστικά σωματίδια ανά κυβικό μέτρο Melosira arctica – μέγεθος δέκα φορές μεγαλύτερο από αυτό που καταγράφηκε στο νερό γύρω του.
Τα περισσότερα από αυτά τα σωματίδια ήταν πολύ μικρά (λιγότερο από 10 μικρόμετρα) και περιλάμβαναν πολλούς διαφορετικούς τύπους πλαστικού.
(Η παρακάτω φωτογραφία δείχνει πως εγκλωβίζονται τα μικροπλαστικά και μεταφέρονται στον βυθό της Αρκτικής)
Η μόλυνση από τα φύκια του πάγου θα μπορούσε να έχει σημαντικές συνέπειες για τα οικοσυστήματα και το κλίμα.
Αυτά τα σωματίδια μπορεί να προέρχονται από το περιβάλλον θαλασσινό νερό, τον πάγο της θάλασσας (είτε παγιδεύεται όταν σχηματίζεται ο θαλάσσιος πάγος, είτε από την κίνηση υγρού και σωματιδίων μέσω του πάγου καθώς λιώνει) ή από ατμοσφαιρικά μικροπλαστικά που έχουν εναποτεθεί στον πάγο και την επιφάνεια της θάλασσας.
Ένα ασανσέρ για τον βυθό
Αν και η διαδικασία με την οποία τα φύκια του θαλάσσιου πάγου προσλαμβάνουν αυτά τα μικροπλαστικά δεν είναι ακόμη καλά κατανοητή, είναι σαφές ότι είναι εξαιρετικά αποτελεσματικά στη «συλλογή» αυτών των μικρών πλαστικών σωματιδίων.
Στην προηγούμενη έρευνα της ομάδας, αναρωτούνταν οι ερευνητές ότι η μεγαλύτερη ποσότητα μικροπλαστικού στον βυθό της Αρκτικής βρισκόταν πάντα κάτω από τη ζώνη τήξης των θαλάσσιων πάγων κατά μήκος της άκρης του πάγου, ακόμη και σε ιζήματα βαθέων υδάτων.
Η κίνηση των συστάδων Melosira από την επιφάνεια της θάλασσας και του πάγου στον βυθό βοηθά να εξηγηθεί το γιατί.
Η ταχύτητα με την οποία κατεβαίνουν οι συστάδες των φυκιών σημαίνει ότι πέφτουν γρήγορα σχεδόν σε ευθεία γραμμή κάτω από την άκρη του πάγου.
Άλλα φύκια, που γίνονται «θαλάσσιο χιόνι» (όρος που χρησιμοποιείται για το οργανικό υλικό που παρασύρεται αργά στον πυθμένα της θάλασσας), πέφτουν πολύ πιο αργά.
Αυτά τρώγονται συχνά καθώς κατεβαίνουν και επίσης σπρώχνονται στο πλάι από τα ρεύματα, έτσι βυθίζονται στον βυθό πολύ πιο μακριά από την άκρη του πάγου.
Γιατί είναι πρόβλημα; Δημιουργεί στρες!
Η Melosira τροφοδοτεί βασικά θαλάσσια και θαλάσσια οικοσυστήματα της Αρκτικής.
Η θέση του στο κάτω μέρος της τροφικής αλυσίδας σημαίνει ότι υπάρχει κίνδυνος διέλευσης μικροπλαστικών προς τα πάνω μέσω του θαλάσσιου τροφικού πλέγματος.
Αυτή η απειλή είναι ιδιαίτερα έντονη στην περιοχή που μελετήσαμε, καθώς το δείγμα Melosira είχε συλλέξει ακόμη και πολύ μικρά μικροπλαστικά. Τα μικρότερα μικροπλαστικά σωματίδια είναι πιο πιθανό να μεταφερθούν στις κυτταρικές μεμβράνες.
Η έρευνα διαπιστώνει ότι τα μικροπλαστικά και οι σχετικές χημικές ουσίες μπορούν να αλλάξουν την ανάπτυξη, τη λειτουργία και την αναπαραγωγή θαλάσσιων ειδών όπως το πλαγκτόν και τα ψάρια.
Είναι εξαιρετικά δύσκολο να πραγματοποιηθούν πειράματα σε είδη της Αρκτικής ή βαθέων υδάτων λόγω των προκλήσεων που σχετίζονται με την αναπαραγωγή των περιβαλλοντικών τους συνθηκών.
Ωστόσο, μια εργαστηριακή μελέτη διαπίστωσε ότι η έκθεση σε μικροπλαστικά προκάλεσε αύξηση των ρυθμών παραγωγής αυγών έως και οκτώ φορές στο ζωοπλαγκτόν της Αρκτικής - μια απόκριση που πιθανότατα είναι αποτέλεσμα στρες.
Η επίδραση της μόλυνσης από μικροπλαστικά στην ίδια τη Melosira δεν είναι ακόμη γνωστή.
Αλλά είναι πιθανό τα μικροπλαστικά να αλλάξουν την αφθονία, τη διάρκεια ζωής και την υγεία της Melosira.
Τα μικροπλαστικά που είναι κολλημένα στο εξωτερικό των φυκιών θα μπορούσαν να μειώσουν τα ποσοστά φωτοσύνθεσης εμποδίζοντας το ηλιακό φως.
Και εάν τα σωματίδια εισέλθουν στα κύτταρα των φυκών, τότε θα μπορούσαν να βλάψουν τα μέρη του κυττάρου όπου λαμβάνει χώρα η φωτοσύνθεση (που ονομάζονται χλωροπλάστες) και επομένως να εμποδίσουν αυτή τη διαδικασία.
Αυτό θα μπορούσε να επηρεάσει την εξαγωγή άνθρακα από τη Melosira από τον αέρα ή τη θάλασσα στον βυθό της θάλασσας, και έτσι να μεταβάλει τις διαδικασίες που διέπουν αυτή τη σημαντική αρκτική δεξαμενή άνθρακα.
Τα φύκια του πάγου της Αρκτικής συλλέγουν υψηλές ποσότητες μικροπλαστικών - ένα άγνωστο μέχρι τώρα hotspot.
Αλλά τα ευρήματα της ομάδας είναι πιθανότατα μόνο η «κορυφή του παγόβουνου».
Θα πρέπει να επιταχύνουν τις συζητήσεις σχετικά με τη σημασία και τον πιθανό αντίκτυπο των μικροπλαστικών στα θαλάσσια άλγη πάγου της Αρκτικής στα οικοσυστήματα που υποστηρίζουν αυτά τα ζωτικά φύκια.
Η Deonie Allen είναι Ερευνήτρια στο Πανεπιστήμιο του Μπέρμιγχαμ.
Η Melanie Bergmann είναι ανώτερη επιστήμονας στο Κέντρο Πολικών και Θαλάσσιων Ερευνών του Ινστιτούτου Alfred Wegener Helmholtz.
www.worldenergynews.gr
