Gdy świat staje w obliczu konsekwencji własnej produkcji, walka z zanieczyszczeniem plastikiem, podkreślana jako główny temat wczorajszego Światowego Dnia Ochrony Środowiska pod globalnym hasłem #BeatPlasticPollution, staje się coraz pilniejsza. W momencie, gdy oszałamiające liczby mówią, że ponad 11 milionów ton plastiku co roku trafia do wód, a dodatkowe 13 milionów ton zanieczyszcza glebę, społeczność naukowa przejmuje kluczową rolę. W Chorwacji, jako jeden z liderów w tej walce, wyróżnia się Instytut Ruđera Boškovicia (IRB), gdzie eksperci poprzez innowacyjne projekty i interdyscyplinarne badania starają się rzucić światło i zaoferować rozwiązania na jedno z największych wyzwań ekologicznych dzisiejszych czasów.

Badania o dużym natężeniu prowadzone są w Zakładzie Badań Morza i Środowiska (ZIMO) zlokalizowanym w Zagrzebiu oraz w Centrum Badań Morza (CIM) w Rovinj, co zapewnia kompleksowe podejście do problemu, od wód kontynentalnych po Morze Adriatyckie.

Niewidzialne zagrożenie, które przenika planetę

Plastik, niegdyś sławiony jako rewolucyjny materiał, dziś pokazuje swoje ciemne oblicze. Problem wykracza poza widoczne odpady pływające w oceanach czy leżące na wysypiskach. Prawdziwe niebezpieczeństwo kryje się w tym, co jest niewidoczne dla oka. W długotrwałych procesach rozkładu pod wpływem słońca, wody i sił mechanicznych, większe kawałki plastiku rozpadają się na mikroplastik (cząsteczki mniejsze niż 5 milimetrów) i nanoplastik. Te drobne fragmenty stały się wszechobecne i znaleziono je na najwyższych szczytach planety i w najgłębszych rowach oceanicznych. Ich infiltracja do łańcuchów pokarmowych jest systematyczna i alarmująca. Spożywamy je z wodą, którą pijemy, jedzeniem, które jemy, a nawet powietrzem, którym oddychamy. Ostatnie badania potwierdziły ich obecność w ludzkiej krwi, płucach, a nawet w mleku matki, stawiając poważne pytania o długoterminowe konsekwencje для ludzkiego zdrowia. Ich niebezpieczeństwo nie leży tylko w fizycznej obecności, ale także w chemicznej naturze. Działają jak gąbki, wiążąc na sobie inne niebezpieczne zanieczyszczenia z otoczenia, takie jak metale ciężkie, trwałe zanieczyszczenia organiczne i pestycydy, i w ten sposób skoncentrowane wprowadzają je do organizmów.

Naukowa odpowiedź IRB: Modelowanie ekologicznej ceny plastiku

Aby oszacować rzeczywistą szkodę, jaką wyrządza plastik, w Instytucie Ruđera Boškovicia prowadzi się szereg zaawansowanych badań. "Plastik dzisiaj to nie tylko odpad, to zanieczyszczenie, które żyje długim życiem," obrazowo wyjaśnia dr sc. Nina Marn z Laboratorium Informatyki i Modelowania Środowiska. Stoi ona na czele projektu QPlast, finansowanego ze środków Chorwackiej Fundacji Nauki (HRZZ), którego celem jest precyzyjne zmierzenie fizycznych, chemicznych i behawioralnych konsekwencji ekspozycji na plastik dla żywych organizmów.

W ramach tego projektu naukowcy stosują zaawansowane modele komputerowe, znane jako modele DEB (Dynamic Energy Budget). Narzędzia te umożliwiają symulację i przewidywanie, jak obecność mikroplastiku wpływa na podstawowe procesy życiowe organizmów – od pobierania i dystrybucji energii, przez wzrost i rozwój, aż po zdolności reprodukcyjne i zmiany w zachowaniu. "Tym projektem chcemy pokazać, że możliwe jest połączenie różnych skutków plastiku w przyrodzie, ale także, że potrzebujemy interdyscyplinarnych narzędzi, aby naprawdę zrozumieć szkodę, jaką plastik powoduje," podkreśla dr sc. Marn. W ten sposób nauka odchodzi od zwykłego ewidencjonowania problemu i zmierza w kierunku predykcyjnego zrozumienia ekologicznej ceny, jaką jako społeczeństwo płacimy za zanieczyszczenie plastikiem.

Rzeka Krka jako ognisko badań: Od pstrąga do pasożyta

Jedno z najcenniejszych naturalnych laboratoriów w Chorwacji, rzeka Krka, stała się centralną lokalizacją dla drugiego kluczowego projektu IRB o nazwie PlastOrgAnoTox. W unikalnym krajobrazie krasowym naukowcy badają złożoną interakcję mikroplastiku i organizmów. Projekt, prowadzony przez dr sc. Vlatkę Filipović Marijić z Laboratorium Biologicznych Skutków Metali, obejmuje cały bieg rzeki – od pstrągów potokowych w czystych częściach źródłowych po dorady i omułki u ujścia do morza. Takie podejście umożliwia wgląd w losy i wpływ plastiku w różnych ekosystemach słodkowodnych i słonawych. Wielu turystów odwiedzających ten obszar często nie jest świadomych naukowych wysiłków wkładanych w zachowanie jego piękna.

"W ramach projektu będziemy analizować organizmy ze środowiska naturalnego i te z hodowli, ale także prowadzić eksperymentalne ekspozycje, aby ustalić, jak mikroplastik i inne zanieczyszczenia, które przenosi, wpływają na zmiany biochemiczne i fizjologiczne w organizmach wodnych, a tym samym pośrednio na żywienie człowieka," wyjaśnia dr sc. Filipović Marijić. Szczególnie innowacyjnym segmentem badań jest analiza pasożytów jelitowych ryb jako potencjalnych bioakumulatorów mikroplastiku. "To otwiera nam zupełnie nową perspektywę w badaniach, aby udowodnić, czy istnieje przenoszenie mikroplastiku wewnątrz samego organizmu, czyli z żywiciela na symbionty zamieszkujące jego wewnętrzne mikroekosystemy," dodaje naukowiec. Badania prowadzone w Parku Narodowym Krka mają kluczowe znaczenie dla zrozumienia losów plastiku w rzekach krasowych.

Maleńka rozwielitka w służbie nauki

W tym samym laboratorium, w centrum badań dr sc. Tatjany Mijošek Pavin znajduje się jeden z najmniejszych, ale ekologicznie niezwykle ważnych organizmów – rozwielitka (Daphnia magna). Ten słodkowodny skorupiak jest kluczowym ogniwem w wodnych łańcuchach pokarmowych, łącząc glony, którymi się żywi, z rybami, które się nim żywią. Ze względu na swoją wyjątkową wrażliwość na zmiany w składzie chemicznym wody, rozwielitka jest idealnym organizmem modelowym do badań ekotoksykologicznych.

Badania koncentrują się na połączonych, synergistycznych skutkach mikroplastiku i innych zanieczyszczeń chemicznych. "Szczególnie niepokojące jest to, że plastik w środowisku często nie działa samodzielnie, ale wiąże na sobie niebezpieczne chemikalia, takie jak wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne (WWA), które są znanymi kancerogenami," podkreśla dr Mijošek Pavin. Jej zespół przeprowadza testy unieruchomienia, w których śledzi się, jak kombinacja mikroplastiku i WWA wpływa na ruchliwość rozwielitek. "Te testy pokazują, w jakim stopniu połączone skutki odbiegają od pojedynczych – czyli, czy ich wspólne działanie jest addytywne, synergistyczne czy antagonistyczne," wyjaśnia. Wyniki są kluczowe dla oceny rzeczywistego ryzyka w ekosystemach, w tym na obszarach chronionych, takich jak Park Narodowy Krka.

Plastik w środowisku to więcej niż problem odpadów

Badania naukowe w Instytucie Ruđera Boškovicia jednoznacznie potwierdzają, że plastik nie jest obojętnym odpadem, ale chemicznie i biologicznie aktywnym czynnikiem, który fundamentalnie zmienia środowisko. Biorąc pod uwagę, że na poziomie globalnym recyklingowi poddaje się zaledwie dziewięć procent wyprodukowanego plastiku, ogromne ilości trafiają do przyrody, gdzie ze względu na swoją trwałość pozostają przez wieki, stopniowo ulegając fragmentacji i wnikając we wszystkie pory życia na Ziemi. Inicjatywy prowadzone przez naukowców IRB, finansowane w ramach programów takich jak te Chorwackiej Fundacji Nauki, są niezbędne do stworzenia podstaw dla przyszłych polityk ochrony środowiska i podejmowania decyzji opartych na sprawdzonych danych naukowych. Właśnie ta synergia nauki, polityki i społeczeństwa jest kluczowa dla zwycięstwa w walce z zanieczyszczeniem plastikiem, dlatego z Instytutu skierowano apel o wspólne działanie do wszystkich interesariuszy społeczeństwa.