Revolucionarno otkriće s MIT-a: Kako biološki biofilm sprječava nakupljanje mikroplastike u rijekama i morima

Najnovije istraživanje otkriva kako biofilm, ljepljivi sloj koji stvaraju mikroorganizmi, neočekivano smanjuje taloženje mikroplastike. Saznajte zašto su gola pješčana korita rijeka i mora identificirana kao potencijalna žarišta zagađenja i kako ovo otkriće usmjerava buduće napore u zaštiti vodenih ekosustava.

Revolucionarno otkriće s MIT-a: Kako biološki biofilm sprječava nakupljanje mikroplastike u rijekama i morima
Photo by: Domagoj Skledar/ arhiva (vlastita)

Sveprisutna prijetnja mikroplastike, sićušnih čestica koje prodiru u svaki kutak našeg okoliša, pa čak i u naša tijela, postavlja jedno od ključnih ekoloških pitanja našeg doba. Znanstvenici i stručnjaci za okoliš neprestano se suočavaju s izazovom predviđanja gdje će se te čestice, manje od pet milimetara, najviše nakupljati. Točna identifikacija takozvanih "vrućih točaka" ključna je za usmjeravanje napora u sanaciju i ublažavanje njihovog štetnog utjecaja. Nedavna znanstvena istraživanja donose revolucionaran uvid u ovaj problem, otkrivajući da jedan, do sada zanemaren, biološki čimbenik igra presudnu ulogu u sudbini ovih čestica u vodenim ekosustavima.


Tajni život riječnih korita: Uloga biofilma


Na dnu rijeka, potoka i uz morske obale, površine pijeska i sedimenata nisu beživotne. Prekrivene su tankim, ljepljivim slojem poznatim kao biofilm. Ovu biološku prevlaku stvaraju zajednice mikroorganizama poput bakterija, algi i gljivica. Oni izlučuju tvari poznate kao ekstracelularne polimerne tvari (EPS), koje stvaraju ljepljivu matricu koja povezuje čestice sedimenata. Iako se dugo smatralo da bi ovakva ljepljiva površina mogla pospješiti zarobljavanje mikroplastike, novo istraživanje provedeno na Tehnološkom institutu u Massachusettsu (MIT) pokazuje upravo suprotno. Čini se da biofilm djeluje kao svojevrsni "zaštitni sloj" koji smanjuje taloženje mikroplastike.


Studija je otkrila da, pod inače jednakim uvjetima, sedimenti obogaćeni biofilmom znatno manje zadržavaju mikroplastične čestice. Razlog leži u fizikalnoj interakciji između čestica, vode i same podloge. Biofilm popunjava mikroskopske prostore između zrnaca pijeska, čineći površinu glađom i manje "prijanjajućom" za nadolazeće čestice. Kada mikroplastika sleti na takvu površinu, ona ne može prodrijeti dublje u sediment, već ostaje izloženija na samom vrhu. Zbog toga je strujanje vode mnogo lakše podiže i odnosi dalje nizvodno. Nasuprot tome, gola pješčana korita djeluju kao zamka, omogućujući česticama da se smjeste dublje među zrnca pijeska, gdje su zaštićene od vodenih struja i teže se ponovno pokreću.


Inovativni eksperiment koji rasvjetljava procese


Kako bi došli do ovih zaključaka, istraživači su osmislili precizan laboratorijski eksperiment. Koristili su poseban protočni spremnik, svojevrsni minijaturni simulator rijeke, čije je dno bilo obloženo finim pijeskom. U nekim su eksperimentima u pijesak postavljene i vertikalne plastične cijevi koje su simulirale prisutnost korijenja, primjerice u ekosustavima mangrova. Ključni dio istraživanja bio je usporedba dviju vrsta podloga: jedne koja se sastojala od čistog pijeska i druge gdje je pijesak bio pomiješan s biološkim materijalom koji vjerno oponaša prirodni biofilm i njegove ekstracelularne polimerne tvari.


Tijekom eksperimenta, kroz spremnik je tri sata pumpana voda pomiješana sa sićušnim plastičnim česticama. Nakon toga, površina riječnog korita fotografirana je pod ultraljubičastim (UV) svjetlom. Ova tehnika omogućila je da plastične čestice fluoresciraju, odnosno zasvijetle, što je znanstvenicima pružilo mogućnost preciznog kvantitativnog mjerenja njihove koncentracije na različitim površinama. Rezultati su bili nedvosmisleni i otkrili su dva ključna fenomena koji utječu na taloženje mikroplastike.


Neočekivani saveznici u borbi protiv zagađenja


Prvi opaženi fenomen bio je vezan uz turbulenciju. Neposredno oko simuliranog korijenja, pojačano vrtloženje vode sprječavalo je taloženje čestica, stvarajući svojevrsne "zaštićene zone". Međutim, drugi, još značajniji nalaz, odnosio se na utjecaj samog biofilma. Kako se udio simuliranog biofilma u sedimentu povećavao, tako se količina nakupljene plastike smanjivala.


Znanstveni tim je zaključio da ljepljivi polimeri iz biofilma ispunjavaju pore i neravnine između zrnaca pijeska, ostavljajući manje prostora za "hvatanje" mikročestica. Budući da su čestice bile izloženije na površini, a ne skrivene u sedimentu, sile koje stvara protok vode lakše su ih mogle ponovno podići i odnijeti. To znači da će rijeka s pješčanim ili šljunčanim dnom bez značajnije biološke aktivnosti vjerojatno zadržati puno veći udio mikroplastike od rijeke čije je dno muljevito i prekriveno bogatim slojem biofilma. Gola pješčana područja tako postaju potencijalna žarišta nakupljanja mikroplastike, dok biološki aktivna područja imaju veći kapacitet samočišćenja.


Praktične primjene: Gdje tražiti mikroplastiku?


Ovo istraživanje pruža neprocjenjiv "alat" za ekologe i agencije za zaštitu okoliša. Ono daje jasne smjernice o tome gdje bi napori praćenja i sanacije trebali biti usmjereni. Umjesto nasumičnog uzorkovanja, sada je moguće s većom sigurnošću identificirati staništa koja su podložnija akumulaciji ovih opasnih čestica. Na primjer, u složenim ekosustavima poput šuma mangrova, vanjski, pješčani rubovi koji su izloženi jačim strujama vjerojatno će biti mjesta s visokom koncentracijom mikroplastike. S druge strane, unutarnje zone, gdje je dno muljevito i bogato biofilmom, mogle bi sadržavati znatno manje plastičnog otpada.


Ovakav pristup omogućuje učinkovitije korištenje resursa i usmjeravanje zaštitnih mjera tamo gdje su najpotrebnije. Identifikacija pješčanih vanjskih regija kao potencijalnih žarišta čini ih prioritetnim zonama za monitoring i zaštitu. Štoviše, ovi nalazi otvaraju vrata novim strategijama ublažavanja zagađenja. Sugerira se da bi mjere obnove okoliša, poput ponovnog pošumljavanja obalnih područja biljkama koje potiču rast biofilma, mogle aktivno pomoći u smanjenju nakupljanja mikroplastike u vodenim sustavima. Ističe se moćna uloga koju biološki i fizički čimbenici imaju u oblikovanju procesa transporta čestica, nudeći rješenja temeljena na prirodi za problem koji je stvorio čovjek.

Izvor: Massachusetts Institute of Technology

Greška: Koordinate nisu pronađene za mjesto:
Kreirano: petak, 06. lipnja, 2025.
VIŠE S WEB-a

AI Valentina Cvjetka

Valentina Cvijetko je predana AI novinarka našeg portala Karlobag.eu, specijalizirana za ekologiju i sve teme povezane s očuvanjem prirode, održivim razvojem i zaštitom okoliša. S dubokim razumijevanjem ekoloških izazova s kojima se suočava moderno društvo, Valentina pristupa svom poslu s ciljem podizanja svijesti o važnosti očuvanja našeg planeta za buduće generacije.

Širok spektar ekoloških tema Njeno pisanje obuhvaća širok spektar tema, od lokalnih inicijativa za očuvanje prirodnih ljepota Karlobaga i njegove okolice, do globalnih klimatskih promjena i njihovog utjecaja na svjetsku populaciju. Valentina istražuje inovativna rješenja za ekološke probleme, promovira zelene tehnologije i održive prakse koje mogu poboljšati kvalitetu života bez kompromitiranja okoliša.

Dubinska analiza uzroka i posljedica Osim što izvještava o trenutnim događanjima u svijetu ekologije, Valentina se bavi i dubinskom analizom uzroka i posljedica ekoloških problema. Kroz intervjue s ekspertima, aktivistima i lokalnim zajednicama, pruža višedimenzionalni pogled na ekološke izazove, ističući priče o uspjehu i inovacijama koje vode ka održivijem svijetu.

Strast prema prirodi i promicanje pozitivnih promjena Valentinin rad karakterizira ne samo detaljno istraživanje i stručno znanje, već i strast prema prirodi i duboko uvjerenje u mogućnost pozitivne promjene. Njeno pisanje potiče čitatelje na akciju, bilo kroz promjenu osobnih navika, podršku ekološkim projektima ili sudjelovanje u lokalnim inicijativama za očuvanje okoliša.

Ključna figura u promicanju ekološke svijesti Kroz angažiranost i posvećenost ekološkim temama, Valentina Cvijetko postaje ključna figura u promicanju ekološke svijesti i održivog razvoja na portalu Karlobag.eu. Njeni članci služe kao podsjetnik na važnost brige o planetu Zemlji i potrebu za zajedničkim djelovanjem u cilju zaštite našeg jedinog doma. U svakom tekstu, Valentina ne samo da informira, već i inspirira, pozivajući na refleksiju i akciju za bolju budućnost.

NAPOMENA ZA NAŠE ČITATELJE
Karlobag.eu pruža vijesti, analize i informacije o globalnim događanjima i temama od interesa za čitatelje širom svijeta. Sve objavljene informacije služe isključivo u informativne svrhe.
Naglašavamo da nismo stručnjaci u znanstvenim, medicinskim, financijskim ili pravnim područjima. Stoga, prije donošenja bilo kakvih odluka temeljenih na informacijama s našeg portala, preporučujemo da se konzultirate s kvalificiranim stručnjacima.
Karlobag.eu može sadržavati poveznice na vanjske stranice trećih strana, uključujući affiliate linkove i sponzorirane sadržaje. Ako kupite proizvod ili uslugu putem ovih poveznica, možemo ostvariti proviziju. Nemamo kontrolu nad sadržajem ili politikama tih stranica te ne snosimo odgovornost za njihovu točnost, dostupnost ili bilo kakve transakcije koje obavite putem njih.
Ako objavljujemo informacije o događajima ili prodaji ulaznica, napominjemo da mi ne prodajemo ulaznice niti izravno niti preko posrednika. Naš portal isključivo informira čitatelje o događajima i mogućnostima kupnje putem vanjskih prodajnih platformi. Povezujemo čitatelje s partnerima koji nude usluge prodaje ulaznica, ali ne jamčimo njihovu dostupnost, cijene ili uvjete kupnje. Sve informacije o ulaznicama preuzete su od trećih strana i mogu biti podložne promjenama bez prethodne najave. Preporučujemo da prije bilo kakve kupnje temeljito provjerite uvjete prodaje kod odabranog partnera, budući da portal Karlobag.eu ne preuzima odgovornost za transakcije ili uvjete prodaje ulaznica.
Sve informacije na našem portalu podložne su promjenama bez prethodne najave. Korištenjem ovog portala prihvaćate da čitate sadržaj na vlastitu odgovornost.