Вчені виявили, як мікропластик накопичується в коралових рифах

Коралові рифи та загроза мікропластика

Коралові рифи, які часто називають «тропічними лісами океану», є одними з найрізноманітніших і найважливіших екосистем на Землі. Ці підводні структури надають укриття, їжу та місця для розмноження незліченним морським видам. Однак мікропластик стає дедалі більшою загрозою, проникаючи в ці середовища та завдаючи шкоди морському життю. Коралові рифи допомагають підтримувати здоров’я океанів, фільтруючи воду, виробляючи кисень і захищаючи узбережжя від штормів. Проте мікропластик порушує ці важливі функції. Розуміння того, як мікропластик взаємодіє з кораловими рифами, є ключовим кроком у їхньому захисті.

Як корали вловлюють мікропластик

Дослідницька група з Університету Ватерлоо зробила важливе відкриття щодо накопичення мікропластику в коралових рифах. Вчені з’ясували, що слиз, який виділяють корали, природним чином приваблює та утримує мікропластик. Це відкриття може допомогти розробити стратегії захисту коралових рифів від забруднення пластиком. Дослідження, проведене факультетом інженерії, застосувало передові нанотехнології для аналізу взаємодії мікропластику з поверхнею коралів. Результати показали, що липкий слиз навколо коралів відіграє ключову роль у захопленні та утриманні частинок пластику.

«Це відкриття має критичне значення, оскільки воно допомагає нам зрозуміти, як мікропластик прикріплюється до коралових екосистем, що є важливим для розробки ефективних стратегій його видалення», – зазначив доктор Боксін Чжао, професор кафедри хімічної інженерії та член Інституту нанотехнологій Ватерлоо.

Чому коралові рифи важливі

Коралові рифи підтримують майже чверть усіх морських видів. Вони слугують розсадниками для риб, забезпечують засоби до існування прибережним громадам і сприяють глобальному біорізноманіттю. Багато економік залежать від рифів завдяки туризму та рибальству, що робить їх захист важливим як з екологічної, так і з економічної точки зору.

Окрім підтримки морського життя, коралові рифи допомагають регулювати хімічний склад океану. Вони поглинають вуглекислий газ із води, зменшуючи її закислення та сприяючи загальній стабільності клімату. Не менш важливою є їхня роль у захисті узбережжя – рифи виступають природними бар’єрами від хвиль, штормів та ерозії. Зважаючи на численні переваги здорових коралових рифів, зростання забруднення мікропластиком додає новий рівень терміновості до природоохоронних зусиль. Розуміння того, як пластик накопичується в цих екосистемах, є важливим кроком до зменшення шкоди та забезпечення їхнього довготривалого виживання.

Слиз коралів і мікропластик

Дослідники з Університету Ватерлоо підійшли до цієї проблеми з погляду матеріалознавства. Вони використали нанотехнології для аналізу взаємодії між слизом коралів і мікропластиком на мікроскопічному рівні. У контрольованих лабораторних умовах вони відтворили навколишнє середовище справжнього коралового рифу. Дослідники провели механічні тести на зчеплення як на живих коралах, так і на синтетичних рифових структурах.

Метою було виміряти сили контакту та визначити, що саме змушує мікропластик прикріплюватися до поверхні коралів. Результати підтвердили, що слиз, який виділяють корали, відіграє центральну роль у захопленні цих забрудників. Визначивши цей ключовий фактор, вчені отримали чіткіше уявлення про те, як мікропластик вбудовується в коралові екосистеми. Це знання відкриває шлях до розробки практичних рішень для видалення забруднень без завдання додаткової шкоди.

Видалення мікропластику з коралових рифів

Маючи нове розуміння процесу, дослідники тепер зосереджуються на розробці інноваційних методів очищення. Будь-яке ефективне рішення має не лише видаляти мікропластик із рифів, але й запобігати його поверненню в океан. Однією з перспективних ідей є створення штучних коралових структур, які можуть діяти як пастки для пластику. Ці конструкції збиратимуть забруднювачі ще до того, як вони потраплять до природних рифів, зменшуючи навантаження на існуючі екосистеми.

«Розуміючи сили, що впливають на зчеплення мікропластику, ми можемо розробити рішення, які не лише запобігають подальшій шкоді, але й зменшують забруднення мікропластиком у коралових рифах», – сказав доктор Сушанта Мітра, виконавчий директор Інституту нанотехнологій Ватерлоо.

Біологія коралів і екологічне забруднення

Висновки дослідницької групи є важливим кроком у боротьбі із забрудненням коралових рифів мікропластиком. Їхня робота підкреслює складні взаємозв’язки між біологією коралів і екологічним забрудненням. Хоча необхідні подальші дослідження, це відкриття дає надію на створення цільових рішень, які допоможуть зменшити накопичення мікропластику в морських екосистемах.

Наступним викликом є впровадження цих знань у масштабні програми. Охоронці природи, вчені та політики мають працювати разом, щоб розробити стратегії, які не лише видалятимуть наявні забруднення, але й запобігатимуть потраплянню нового пластикового сміття в океан. Подолання забруднення пластиком у джерелі – шляхом покращення систем управління відходами та зменшення використання одноразового пластику – залишається критично важливим для довгострокового успіху. Дослідження, в якому брав участь доктор А. Реум Кім, постдокторант Ватерлоо, нещодавно було опубліковано в журналі ACS ES&T Water.