En sötvattensjö i Norge, en av 29 europeiska sjöar som ingick i studien. Kredit:Samuel Woodman
En studie av 29 europeiska sjöar har funnit att vissa naturligt förekommande sjöbakterier växer snabbare och mer effektivt på resterna av plastpåsar än på naturligt material som löv och kvistar.
Bakterierna bryter ner kolföreningarna i plast för att använda som föda för deras tillväxt.
Forskarna säger att anrikning av vatten med särskilda arter av bakterier kan vara ett naturligt sätt att ta bort plastföroreningar från miljön.
Effekten är uttalad:takten för bakterietillväxt mer än fördubblades när plastföroreningar höjde den totala kolhalten i sjövatten med bara 4 %.
Resultaten tyder på att plastföroreningarna i sjöar "primar" bakterierna för snabb tillväxt – bakterierna bryter inte bara ner plasten utan är sedan mer kapabla att bryta ner andra naturliga kolföreningar i sjön.
Sjöbakterier visade sig gynna plasthärledda kolföreningar framför naturliga. Forskarna tror att det beror på att kolföreningarna från plast är lättare för bakterierna att bryta ner och använda som föda.
Forskarna varnar för att detta inte tolererar pågående plastföroreningar. Vissa av föreningarna i plast kan ha toxiska effekter på miljön, särskilt vid höga koncentrationer.
Resultaten publiceras idag i tidskriften Nature Communications .
"Det är nästan som att plastföroreningarna sätter igång bakteriernas aptit. Bakterierna använder plasten som föda först, eftersom den är lätt att bryta ner, och sedan är de mer kapabla att bryta ner en del av den svårare maten - den naturliga ekologiska materia i sjön", säger Dr Andrew Tanentzap vid University of Cambridges institution för växtvetenskaper, senior författare till tidningen.
Han tillade:"Detta tyder på att plastföroreningar stimulerar hela näringsväven i sjöar, eftersom fler bakterier betyder mer mat för de större organismerna som ankor och fiskar."
Effekten varierade beroende på mångfalden av bakteriearter som fanns i sjövattnet – sjöar med fler olika arter var bättre på att bryta ner plastföroreningar.
En sötvattensjö i Norge, en av de 29 europeiska sjöar som analyserades som en del av studien. Kredit:Andrew Tanentzap
En studie som publicerades av författarna förra året visade att europeiska sjöar är potentiella hotspots för mikroplastföroreningar.
När plast bryts ner frigör de enkla kolföreningar. Forskarna fann att dessa är kemiskt skilda från kolföreningarna som frigörs när organiskt material som löv och kvistar bryts ner.
Kolföreningarna från plast visade sig vara härledda från tillsatser som är unika för plastprodukter, inklusive lim och mjukgörare.
Den nya studien fann också att bakterier tog bort mer plastföroreningar i sjöar som hade färre unika naturliga kolföreningar. Detta beror på att bakterierna i sjövattnet hade färre andra födokällor.
Resultaten kommer att bidra till att prioritera sjöar där föroreningskontroll är mest angelägen. Om en sjö har mycket plastföroreningar, men låg bakteriediversitet och många olika naturliga organiska föreningar, kommer dess ekosystem att vara mer sårbart för skador.
"Tyvärr kommer plast att förorena vår miljö i årtionden. På den positiva sidan hjälper vår studie till att identifiera mikrober som kan utnyttjas för att hjälpa till att bryta ner plastavfall och bättre hantera miljöföroreningar", säger professor David Aldridge vid University of Cambridges avdelning för Zoologi, som var involverad i studien.
Studien involverade provtagning av 29 sjöar över hela Skandinavien mellan augusti och september 2019. För att bedöma en rad förhållanden skilde sig dessa sjöar i latitud, djup, area, genomsnittlig yttemperatur och mångfald av lösta kolbaserade molekyler.
Forskarna skar upp plastpåsar från fyra stora brittiska shoppingkedjor och skakade dem i vatten tills deras kolföreningar släpptes.
Vid varje sjö fylldes glasflaskor med sjövatten. En liten mängd av "plastvattnet" sattes till hälften av dessa, för att representera mängden kol som lakades ut från plast till miljön, och samma mängd destillerat vatten tillsattes till de andra. Efter 72 timmar i mörker mättes bakterieaktiviteten i var och en av flaskorna.
Studien mätte bakterietillväxt – genom ökning i massa och effektiviteten av bakterietillväxt – genom mängden koldioxid som frigörs under tillväxten.
I vattnet med plasthärledda kolföreningar hade bakterierna fördubblats i massa mycket effektivt. Cirka 50 % av detta kol införlivades i bakterierna på 72 timmar.
"Vår studie visar att när bärkassar kommer in i sjöar och floder kan de ha dramatiska och oväntade effekter på hela ekosystemet. Förhoppningsvis kommer våra resultat att uppmuntra människor att vara ännu mer försiktiga med hur de gör sig av med plastavfall", säger Eleanor Sheridan vid universitetet från Cambridges avdelning för växtvetenskaper, första författare till studien som utförde arbetet som en del av ett sista års grundutbildningsprojekt. + Utforska vidare
