Mikroplastik sprawia, że woda omija glebę

Czy tego chcemy czy nie, plastik stał się kluczowym materiałem w naszym życiu. Powoli staje się też istotnym elementem naszego środowiska. Masowa produkcja tego tworzywa, który zużyty trafia często do wody i ekosystemu, doprowadziła do tego, że prawdziwym problemem i wyzwaniem stał się mikroplastik w glebie. Jak dowiedli naukowcy, gleba zawierająca znaczące ilości mikroplastiku znacznie gorzej absorbuje i przepuszcza wodę.

31.10.2022Aktualizacja: 18.01.2023Opublikował: RK

Mikroplastik to drobne cząsteczki plastikowych odpadów, powstałe najczęściej wskutek rozdrobnienia przez rozkład produktów z tworzywa sztucznego, które do środowiska „dostarczają” zarówno osoby indywidualne, jak i przemysł. Za mikroplastik przyjmuje się fragmenty mniejsze niż 5 milimetrów średnicy, czasem tak małe, że niewidoczne gołym okiem.

Ponieważ wciąż zbyt mało wiemy o tym, jaki wpływ ma obecność mikroplastiku w otaczającym nas środowisku, badacze z Politechniki Federalnej (ETH) w Zurichu postanowili sprawdzić, jaki wpływ ma plastik na glebę. Zdaniem prof. Andreasa Camera, kierownika tych badań, obecność zbyt dużej ilości mikroplastiku w glebie powoduje, że znacznie gorzej przepuszcza ona wodę. I rzeczywiście, badania potwierdziły takie domniemania.

Przy okazji udało się też ustalić, że mikroplastk w glebie nie rozkłada się równomiernie, tylko gromadzi się w większych skupiskach. To o tyle dobrze, że nie będziemy raczej mieli do czynienia z zanieczyszczeniem całego obszaru, ale z lokalnie występującymi dużymi składowiskami mikroplastiku.

– Jeśli naszym przedmiotem zainteresowania jest pole rolnicze, to nierównomierne rozmieszczenie mikrodrobin plastiku może spowodować nierównomierne rozprowadzanie wody w głębinach – mówi Cramer. – W konsekwencji może to ostatecznie wpłynąć na architekturę korzeni roślin. Miejsca z wyższym poziomem mikrodrobin plastiku w górnej warstwie gleby mogą wpłynąć na dostępność wody dla płytko ukorzenionych roślin, a także na dostępność składników odżywczych.

Najgorszym scenariuszem w przypadku, o którym mówi Carmer, byłoby powstawanie „martwych stref”, gdzie aktywność mikrobiologiczna jest znacząco ograniczona, co ostatecznie wpływa na zmieniony rozkład materiału organicznego.

Za pomocą stworzonego modelu badacze pokazali, co będzie się działo w takiej sytuacji. Kiedy woda nie przepływa przez obszary o wysokim stężeniu mikroplastiku, nie są one nawadniane i zatrzymuje się w nich powietrze, co jeszcze bardziej wysusza te miejsca. Mikroplastik przemienia te fragmenty gleby sprawiając, że zachowują się jak hydrofobowy materiał. Woda po prostu spływa po nich i omija je.

Zachowanie takiej hydrofobowej gleby można porównać do bardzo wysuszonej ziemi w doniczce – wymaga ona dużo czasu, żeby wchłonąć wodę, po czym słabo ją absorbuje. Takie zachowanie gleby może być szczególnie niekorzystne w sytuacji narastających zmian klimatycznych, w których intensywne opady następują po okresie dłuższego wysuszania się gleby.

W dalszych badaniach – zapowiada Cramer – konieczne jest przyjrzenie się temu, jak długo mikroplastik może powstrzymywać wodę i czy jeżeli ulegnie dalszemu rozpadowi, to dalej będzie tak oddziaływał. Interesujące też jest, czy różne rodzaje plastiku działają odmiennie, czy podobnie.

Warto o tym wszystkim mówić, podkreślają autorzy, żeby zwiększyć świadomość, jak pilna jest potrzeba ulepszenia gospodarki odpadami, a także jak istotne jest rozwijanie u ludzi zachowań prowadzących do tego, by mniej plastiku trafiało do środowiskach przyrodniczego.

Badania opublikowano w czasopiśmie "Vadose Zone": Andreas Cramer et al, Microplastic induces soil water repellency and limits capillary flow, Vadose Zone Journal (2022). DOI: 10.1002/vzj2.20215

Opracowano na podstawie artykułu A lasting impact: Microplastics settling into soil, publikowanego na portalu Phys.org, a dostarczonego przez American Society of Agronomy