Waarom plasticetende bacteriën de planeet niet gaan redden

Zo nu en dan wordt er in een wetenschappelijk tijdschrift een nieuw onderzoek naar plasticetende bacteriën gepubliceerd. Kort daarna flitst het over het internet terwijl het wordt opgepikt door een vlaag van milieublogs, wetenschap entechnische websites, en zelfs nationale nieuwsmedia. Maar wat wetenschappers in dit specifieke onderzoek ook hebben ontdekt, de verhalen die je in de media ziet lijken dat altijd te zijn Neem dezelfde draai: een variatie op “deze nieuwe plasticetende bacteriën zal ons helpen de wereld te redden van plastic vervuiling!"

Begrijp me nu niet verkeerd: dat is een buitengewoon opwindend vooruitzicht, en het is gemakkelijk in te zien waarom die invalshoek resoneert met de lezers. Maar het is ook zo onoprecht dat het problematisch wordt.

Ik haat het om de brenger van slecht nieuws te zijn, maar plastic afbrekende bacteriën zullen de planeet niet redden. Het is een verbazingwekkende ontdekking die helaas waarschijnlijk geen significante deuk in de aarde zal veroorzaken vervuilingsprobleem op korte termijn – en zal ons zeker niet redden van het naderende klimaat catastrofe.

Dit is de reden waarom plasticetende bacteriën niet het wondermiddel zijn dat de meeste krantenkoppen lijken te suggereren.

Ontsnapt aan een waanzinnige spanning

Misschien wel de belangrijkste reden dat plasticetende bacteriën de wereld nog niet van plasticvervuiling hebben verlost (en... dat waarschijnlijk tijdens uw leven niet zal doen) is dat we slechts een klein handjevol hebben geïdentificeerd dat aanzienlijk kan verslechteren plastic.

Misschien wel de meest bekende en meest gepubliceerde Ideonella sakaiensis, een bacteriestam die in 2016 werd ontdekt in bodemmonsters die werden genomen buiten een recyclingfabriek voor plastic flessen in Japan. Ideonella is opwindend omdat het bijzonder bedreven is in het afbreken van polyethyleentereftalaat (PET) – het plastic dat we gebruiken om bijvoorbeeld plastic flessen en synthetisch vlies te maken. Onder de juiste omstandigheden hebben wetenschappers aangetoond dat deze microben PET in ongeveer zes weken volledig kunnen afbreken.

Maar hoe veelbelovend dit ook klinkt, het is belangrijk om te begrijpen dat Ideonella slechts één microbe is die één soort plastic eet – en er zijn duizenden van verschillende kunststoffen ter wereld. PET is slechts verantwoordelijk voor een klein deel van het mondiale plasticafval.

Ideonella is slecht toegerust om alles aan te pakken dat niet van PET is gemaakt. Hij kan geen flessendoppen of plastic rietjes (polypropyleen), melkkannen of shampooflessen (polyethyleen met hoge dichtheid), boodschappentassen of huishoudfolie eten (polyethyleen met lage dichtheid), verpakkingspinda's of schuimbekers (polystyreen), regenlaarzen of creditcards (polyvinylchloride), sponzen of schuimisolatie (polyurethaan).

Om eerlijk te zijn zijn er organismen die een aantal van deze andere veelvoorkomende kunststoffen kunnen afbreken. Ideonella is niet de enige troef die we in petto hebben. Sommige soorten meelwormkunnen bijvoorbeeld piepschuim eten en afbreken, en dat hebben wetenschappers aangetoond specifieke soorten schimmels kan polypropyleen tot 90% afbreken. Maar voor de overgrote meerderheid van de plasticsoorten in de wereld hebben we nog geen organisme geïdentificeerd dat ze volledig kan afbreken.

Om de regenboog aan verschillende soorten plastic die over de hele wereld verspreid ligt aan te pakken, moeten we uiteindelijk ontdekken (of misschien ingenieur) extra stammen van gespecialiseerde bacteriën die bedrevener zijn in het afbreken van verschillende soorten polymeren. En zelfs met moderne vooruitgang op het gebied van genetische manipulatie en... gerichte evolutiezal het identificeren van meer organismen die plastic kunnen opeten een enorme (en dure) onderneming zijn.

En ach, zelfs als we alle plasticvretende microben zouden vinden die we nodig hadden, zouden onze problemen nog steeds niet voorbij zijn.

Vangen en loslaten

Laten we ons even voorstellen dat we er op de een of andere manier in zijn geslaagd duizenden nieuwe plasticetende organismen te identificeren Ideonella die ons gezamenlijk zou kunnen helpen alle verschillende polymeren op te slokken die we overal hebben verspreid planeet. Laten we ons ook eens voorstellen dat we ze in grote aantallen zouden kunnen verspreiden. Helaas zouden we zelfs op dat moment nog steeds een probleem hebben: implementatie.

Bacteriën zijn niet zoals honingbijen. We kunnen ze niet zomaar op een stortplaats gooien en verwachten dat ze rechtstreeks naar een voedselbron in de verte navigeren. Ze kunnen doorgaans niet ver reizen zonder enige vorm van externe hulp (zoals wind, of een oceaanstroming, of een bulldozer een hoop afval duwen), en de meeste zijn niet bijzonder winterhard, vooral als ze worden geconfronteerd met een onbekende omgeving voorwaarden.

“Als je bacteriën die in het laboratorium zijn gekweekt, vaak in een natuurlijke omgeving plaatst die erg complex is, doen ze dat niet. doen het altijd zo goed vanwege de bacteriën die er al zijn”, zegt Karl Rockne, universitair hoofddocent aan de Universiteit van Illinois, Chicago. “Het is echt survival of the fittest. Er is dus ontdekt dat een gespecialiseerd micro-organisme, vaak wanneer het aan de omgeving wordt toegevoegd, meestal gewoon wordt weggeconcurreerd.”

Met andere woorden: we kunnen geen vaten vol met deze kleine kruiperds in de vuilnisbak dumpen Grote vuilnisbelt in de Stille Oceaan en laat ze al het plastic opruimen als een soort microbiologische afvoerreiniger. De meesten zouden het niet lang genoeg overleven om een ​​stukje polyethyleen te vinden om aan te knabbelen.

Een meer realistische optie zou zijn om plasticetende bacteriën in te zetten op een manier die vergelijkbaar is met hoe we al specialistische bacteriën inzetten binnen afvalwaterzuiveringsinstallaties: plaats ze in grote vaten en voer ze vervolgens het afvalproduct dat we proberen kwijt te raken van.

Dergelijke faciliteiten “vormen een enorme infrastructuur die al bestaat”, zegt Rockne, “en allerlei menselijke afvalproducten worden er doorheen geleid. En nu erkennen we dat deze een bron kunnen zijn voor het terugwinnen van producten. En een daarvan zijn bijvoorbeeld kunststoffen en andere verschillende chemische grondstoffen. Dit soort verwerkingsfaciliteiten zijn dus zeer veelbelovend om de verdere uitstoot van plastic in de ecosfeer te voorkomen.”

Maar zelfs Rockne geeft toe dat deze aanpak zijn beperkingen heeft. Plastic afval aanpakken voordat het in het milieu terechtkomt, is één ding. Het aanpakken van dat afval nadat het al bestaat, is een heel ander verhaal.

“Dat is een veel uitdagender probleem”, zegt hij, “en daarom denk ik dat er veel werk aan de winkel is om te begrijpen hoe deze dingen in dat soort omgevingen worden afgebroken. Het zal een uitdaging zijn om daar een herstelstrategie op veldschaal te implementeren.”

Grotere vissen om te bakken

Zelfs als we alle logistieke hindernissen zouden kunnen overwinnen die nodig zijn om plasticetende bacteriën in te zetten als biologisch wapen tegen vervuiling, zouden we moeten nog steeds het ongemakkelijke feit onder ogen zien dat plasticvervuiling, in de woorden van klimaatjournalist David Wallace Wells, “een rode draad voor het klimaat” is. haring."

“Terwijl kunststoffen een ecologische voetafdruk hebben”, schrijft hij in zijn boek De onbewoonbare aarde, “Plasticvervuiling is eenvoudigweg geen probleem van de opwarming van de aarde – en toch is het in het middelpunt van onze visie terechtgekomen. althans kortstondig, waarbij het verbod op rietjes, al was het maar voor een moment, het veel grotere en veel bredere klimaat blokkeerde bedreiging."

Dat wil niet zeggen dat het opruimen van plastic afval niet belangrijk is. Dat is zeker zo, en het verwijderen van plastic uit het milieu is een uiterst waardevolle bezigheid. Maar omdat plasticvervuiling dat wel is grotendeels niet gerelateerd aan de hoeveelheid koolstofvervuiling in onze atmosfeer waar geen enkele plasticetende bacterie ons van kan redden smeltende gletsjers, stijgende oceanen, bosbranden het hele jaar door, extreme weersomstandigheden of andere klimaatgerelateerde gebeurtenissen catastrofe.

Dus de volgende keer dat je plasticetende bacteriën in de krantenkoppen ziet, laat ze je dan niet in slaap sussen met een vals gevoel van veiligheid. Plasticetende microben zijn niet de oplossing voor alle milieuproblemen op aarde, en er is heel wat meer voor nodig dan afval opruimen om de planeet weer op het goede spoor te krijgen.

Aanbevelingen van de redactie

• De nieuwe Galaxy S22-telefoons van Samsung zijn deels gebouwd met gerecycled plastic uit de oceaan
• Federale voertuigen worden groen, zoals president Biden een elektrische vloot belooft
• Geweldige wearable kan epileptische aanvallen detecteren een uur voordat ze toeslaan
• De Big Tech-coalitie kan de verkiezingen waarschijnlijk niet redden. Maar het is een begin
• Tweetvoorbeelden worden niet weergegeven in WhatsApp-berichten