Brokat ma ciemną stronę i powoduje jeszcze więcej szkód, niż zdawaliśmy sobie sprawę

Nie wszystko złoto, co się świeci. Jak pokazuje nowe badanie, prawdziwy brokat może być zaskakująco szkodliwą substancją zanieczyszczającą środowisko.

Pomimo kojarzenia z zabawą i frywolnością, brokat ma swoją ciemną stronę. Nowe badania pokazują, że drobinki brokatu zmniejszają ilość światła słonecznego wnikającego do zbiorników wodnych, potencjalnie upośledzając zdolność niektórych roślin wodnych do fotosyntezy.

Brokat to w istocie mikroplastik, którego kapryśny charakter odwraca uwagę od jego podstępnego wpływu na zanieczyszczenie tworzywami sztucznymi. To jednak zaczęło się w pewnym stopniu zmieniać, co widać po niedawnym zakazie stosowania plastikowego brokatu w Unii Europejskiej.

Jako mikroplastik brokat jest zazwyczaj odporny na degradację, dzięki czemu utrzymuje się i gromadzi w środowisku. A ponieważ jest często zbyt mały, aby mógł zostać przefiltrowany przez oczyszczalnie ścieków, może przedostać się do dróg wodnych, potencjalnie szkodząc organizmom wodnym słodkowodnym lub przedostając się dalej, zanieczyszczając ocean.

Nowe badanie, prowadzone pod kierunkiem naukowców z Uniwersytetu Federalnego w São Carlos (UFSCar) w Brazylii, wskazuje na dodatkowy problem.

Chociaż drobinki brokatu są wykonane z tworzywa sztucznego, często mają również metaliczną powłokę wykonaną z aluminium, bizmutu, żelaza lub tytanu. Badania sugerują, że obecność tych metali może uniemożliwić roślinom wodnym uzyskanie wystarczającej ilości światła słonecznego.

„Odkrycia te potwierdzają hipotezę, że brokat zakłóca fotosyntezę, prawdopodobnie w wyniku odbicia światła od metalicznej powierzchni mikroplastików” – mówi główna autorka Luana Lume Yoshida, studentka studiów magisterskich na Wydziale Biotestów i Modelowania Matematycznego Laboratorium (LBMM) w Zakładzie Hydrobiologii UFSCar.

Badanie skupiało się na wodorostach wielkokwiatowych (Egeria densa), makroficie lub roślinie wodnej występującej w Argentynie, Brazylii i Urugwaju. Naukowcy zauważają, że takie makrofity pełnią szereg funkcji ekosystemowych – zapewniają sąsiadom pożywienie, schronienie, cień i tlen.

Są również cenne w działaniach fitoremediacyjnych, które opierają się na roślinach pomagających w detoksykacji skażonych miejsc, oraz w ich usługach natleniających, które są szeroko stosowane w akwariach i sztucznych jeziorach.

Yoshida i jej współpracownicy inkubowali 400 kawałków wodorostów w kolbach, używając wody zebranej ze zbiornika Monjolinho na terenie kampusu UFSCar. Użyli także zwykłego brokatu sprzedawanego w sklepach detalicznych, o średniej powierzchni cząstek wynoszącej 0,14 milimetra kwadratowego. Naukowcy wyhodowali wodorosty zawierające 0,04 grama brokatu na litr wody oraz wodorosty bez brokatu, zarówno w świetle, jak i w ciemności.

Badanie wykazało, że tempo fotosyntezy było 1,54 razy wyższe w przypadku próbek, gdzie nie było brokatu. Naukowcy doszli do wniosku, że maleńkie cząsteczki brokatu zmniejszają ilość światła w wodzie. Zauważyli, że wpływa to również na oddychanie roślin, ale nie tak znacząco.

„W tym eksperymencie zaobserwowaliśmy w szczególności fizyczną ingerencję brokatu w gatunek makrofitu, ale w literaturze naukowej istnieją bardziej znane odniesienia do skażenia wody i spożycia tych cząstek przez inne organizmy wodne” – mówi współautorka Marcela Bianchessi da Cunha-Santino, jedna z głównych badaczek LBMM.

„Ułożyliśmy w całość wszystkie elementy układanki i udało nam się opisać funkcjonowanie całego ekosystemu, a także wskazać, co może się wydarzyć w całym łańcuchu pokarmowym” – dodaje da Cunha-Santino. „To kluczowa różnica w podejściu ekologicznym”.

Biorąc pod uwagę ograniczone badania dotyczące stężeń i właściwości brokatu przenikającego przez nasze drogi wodne, trudno jest oszacować, jak poważny może być problem. Poziomy objęte badaniem ekstrapolowano na podstawie eksperymentów z użyciem różnych rodzajów mikrodrobin plastiku, co pozostawiło miejsce na przyszłe badania terenowe w celu uzyskania wyraźniejszych liczb.

Zdecydowanie potrzebne są dalsze badania, aby wykazać, że brokat blokuje znaczny poziom światła z ekosystemów wodnych na wolności i określić, jak reagują mieszkańcy tych zbiorników wodnych. Tymczasem nadszedł czas, aby ponownie ocenić nasz związek z brokatem, mówi współautorka Irineu Bianchini Jr., także główny badacz w LBMM.

„Na razie ważne jest, aby ostrzec społeczeństwo, że zmiany w tempie fotosyntezy, niezależnie od tego, jak odległe mogą się wydawać od naszego życia, są powiązane z innymi zmianami, które wpływają na nas bardziej bezpośrednio, takie jak zmniejszenie produkcji pierwotnej w łańcuchach pokarmowych w środowiskach wodnych” – Bianchini mówi junior. „Jeśli istnieją bardziej zrównoważone alternatywy dla brokatu, dlaczego nie przejść na nie od razu?”

Badanie opublikowano w New Zealand Journal of Botany.

​