Dlaczego bakterie zjadające plastik nie uratują planety

Co jakiś czas w czasopiśmie naukowym publikowane są nowe badania dotyczące bakterii żywiących się plastikiem. Niedługo potem pojawia się w Internecie, gdy zostaje podchwycony przez lawinę blogi ekologiczne, nauka istrony techniczne, i nawet krajowe serwisy informacyjne. Ale niezależnie od tego, co naukowcy odkryli w tym konkretnym badaniu, historie, które można zobaczyć w mediach, zawsze wydają się takie być podejmij tę samą decyzję: pewna odmiana „tych nowych bakterii żywiących się plastikiem pomoże nam uratować świat przed plastikiem”. zanieczyszczenie!"

Nie zrozumcie mnie źle – to niezwykle ekscytująca perspektywa i łatwo zrozumieć, dlaczego ten punkt widzenia rezonuje z czytelnikami. Ale jest to również nieszczere do tego stopnia, że ​​staje się problematyczne.

Nie chcę być zwiastunem złych wieści, ale bakterie rozkładające plastik nie uratują planety. Są niesamowitym odkryciem, które niestety nie spowoduje znaczącego uszczerbku na Ziemi problemu zanieczyszczeń w najbliższej przyszłości – i na pewno nie uchroni nas przed nadchodzącym klimatem katastrofa.

Oto dlaczego bakterie zjadające plastik nie są złotym środkiem, jak sugeruje większość nagłówków gazet.

Wypad z torów w szalonym wysiłku

Być może najważniejszym powodem, dla którego bakterie żywiące się plastikiem nie pozbyły się jeszcze świata z zanieczyszczeń tworzywami sztucznymi (i prawdopodobnie nie zrobi tego za twojego życia) jest to, że zidentyfikowaliśmy tylko niewielką garstkę, które mogą ulegać znacznej degradacji Plastikowy.

Prawdopodobnie najbardziej znany i szeroko nagłośniony Ideonella sakaiensis, szczep bakterii odkryty w 2016 roku w próbkach gleby pobranych poza zakładem recyklingu plastikowych butelek w Japonii. Ideonella jest ekscytująca, ponieważ szczególnie dobrze rozkłada politereftalan etylenu (PET) – plastik, którego używamy do produkcji takich rzeczy jak plastikowe butelki i syntetyczny polar. Naukowcy wykazali, że w odpowiednich warunkach drobnoustroje te mogą całkowicie rozłożyć PET w ciągu około sześciu tygodni.

Jednak pomimo tego, jak obiecująco to może brzmieć, ważne jest, aby zrozumieć, że Ideonella to tylko jeden mikrob, który zjada jeden rodzaj plastiku – a istnieje ich kilka. tysiące różnych tworzyw sztucznych na świecie. PET stanowi jedynie niewielką część światowych odpadów z tworzyw sztucznych.

Ideonella nie jest przygotowana, aby poradzić sobie ze wszystkim, co nie jest wykonane z PET. Nie może zjadać kapsli od butelek ani plastikowych słomek (polipropylen), dzbanków po mleku ani butelek po szamponie (polietylen o dużej gęstości), toreb spożywczych ani folii spożywczej (polietylen o małej gęstości), opakowania orzeszków ziemnych lub kubków piankowych (styropian), kalosze lub karty kredytowe (polichlorek winylu), gąbki lub izolacja piankowa (poliuretan).

Aby być uczciwym, istnieją organizmy, które potrafią rozkładać niektóre inne popularne tworzywa sztuczne. Ideonella nie jest jedynym asem, jaki mamy w rękawie. Niektóre gatunki mącznikówmogą na przykład zjadać i rozkładać styropian, co udowodnili naukowcy określone rodzaje grzybów może degradować polipropylen nawet o 90%. Jednak w przypadku zdecydowanej większości rodzajów tworzyw sztucznych na świecie nie zidentyfikowaliśmy jeszcze organizmu, który byłby w stanie je całkowicie rozłożyć.

Ostatecznie, aby zająć się tęczą różnych tworzyw sztucznych zaśmieconych na całym świecie, musielibyśmy odkryć (lub być może inżynier) dodatkowe szczepy wyspecjalizowanych bakterii, które są bardziej biegłe w rozkładaniu różnych rodzajów polimerów. I nawet przy współczesnym postępie w takich dziedzinach, jak inżynieria genetyczna i ukierunkowana ewolucjaidentyfikacja większej liczby organizmów mogących pożerać plastik będzie ogromnym (i kosztownym) przedsięwzięciem.

I do cholery, nawet gdybyśmy znaleźli wszystkie potrzebne nam mikroby przeżuwające plastik, nasze problemy wciąż by się nie skończyły.

Złapać i wypuścić

Wyobraźmy sobie przez chwilę, że w jakiś sposób udało nam się zidentyfikować tysiące nowych organizmów jedzących plastik Ideonella, które mogłyby wspólnie pomóc nam pożreć wszystkie polimery, które zaśmieciliśmy planeta. Wyobraźmy sobie również, że moglibyśmy je rozmnażać w dużych ilościach. Niestety, nawet w tym momencie nadal mamy problem: wdrożenie.

Bakterie nie są jak pszczoły miodne. Nie możemy po prostu wyrzucić ich na wysypisko i oczekiwać, że dotrą bezpośrednio do źródła pożywienia znajdującego się w oddali. Zwykle nie są w stanie podróżować zbyt daleko bez pomocy z zewnątrz (takiej jak wiatr, prąd oceaniczny lub buldożer). pchanie sterty śmieci), a większość z nich nie jest szczególnie odporna – zwłaszcza w obliczu nieznanego środowiska warunki.

„Często, gdy bakterie hodowane w laboratorium umieszcza się w bardzo złożonym środowisku naturalnym, okazuje się, że nie zawsze radzą sobie dobrze ze względu na bakterie, które już tam są” – mówi Karl Rockne, prodziekan na Uniwersytecie Illinois, Chicago. „Naprawdę chodzi o przetrwanie najsilniejszych. Odkryto więc, że wyspecjalizowany mikroorganizm, często dodany do środowiska, zwykle po prostu zostaje pokonany”.

Innymi słowy, nie moglibyśmy wrzucić do zbiornika beczek pełnych tych małych robali Wielka plama śmieci na Pacyfiku i poproś o usunięcie całego plastiku, niczym mikrobiologiczny środek do czyszczenia odpływów. Większość nie przetrwałaby wystarczająco długo, aby znaleźć kawałek polietylenu do skubania.

Bardziej realistyczną opcją byłoby rozmieszczenie bakterii zjadających plastik w sposób podobny do tego, w jaki już wdrażamy bakterie specjalistyczne w oczyszczalniach ścieków: trzymaj je w dużych kadziach, a następnie karm je wszelkimi odpadami, których chcemy się pozbyć z.

Obiekty tego typu „to ogromna infrastruktura, która już istnieje” – mówi Rockne – „i przez nie przepływają wszelkiego rodzaju odpady ludzkie. Teraz zdajemy sobie sprawę, że mogą one być źródłem produktów do odzysku. Jednym z nich są na przykład tworzywa sztuczne i inne różne surowce chemiczne. Dlatego tego rodzaju zakłady przetwarzania są bardzo, bardzo obiecujące, jeśli chodzi o zapobieganie dalszemu uwalnianiu tworzyw sztucznych do ekosfery”.

Ale nawet Rockne przyznaje, że to podejście ma swoje ograniczenia. Rozwiązanie problemu odpadów z tworzyw sztucznych przed ich uwolnieniem do środowiska to jedno. Zajmowanie się tymi odpadami, gdy już się pojawią, to zupełnie inna gra.

„To znacznie trudniejsze pytanie” – mówi. „I dlatego uważam, że potrzeba dużo pracy, aby zrozumieć, jak te rzeczy rozkładają się w tego typu środowiskach. Wdrożenie tam strategii zaradczej na skalę terenową będzie trudne”.

Większa ryba do smażenia

Nawet gdybyśmy mogli pokonać wszystkie przeszkody logistyczne wymagane do wykorzystania bakterii zjadających plastik jako broni biologicznej przeciwko zanieczyszczeniom, nie wciąż muszę stawić czoła niewygodnemu faktowi, że zanieczyszczenie tworzywami sztucznymi jest, według słów dziennikarza klimatycznego Davida Wallace’a Wellsa, „czerwoną zmianą klimatyczną” śledź."

„Chociaż tworzywa sztuczne pozostawiają ślad węglowy” – pisze w swojej książce Ziemia nienadająca się do zamieszkania”,zanieczyszczenie tworzywami sztucznymi po prostu nie jest problemem globalnego ocieplenia – a mimo to znalazło się w centrum naszej wizji, przynajmniej na krótko, zakaz słomek przesłaniający, choć na chwilę, znacznie większy i znacznie szerszy klimat zagrożenie."

Nie oznacza to, że sprzątanie plastikowych odpadów nie jest ważne. Zdecydowanie tak, a usuwanie tworzyw sztucznych ze środowiska jest niezwykle opłacalnym zajęciem. Ale ponieważ zanieczyszczenie tworzywami sztucznymi jest w dużej mierze niepowiązane od ilości zanieczyszczeń węglem w naszej atmosferze, przed którymi nie uratuje nas żadna ilość bakterii żywiących się plastikiem topnienie lodowców, podnoszenie się poziomu oceanów, całoroczne pożary, ekstremalne zjawiska pogodowe lub inne zjawiska związane z klimatem katastrofa.

Kiedy więc następnym razem zobaczysz w nagłówkach gazet bakterie zjadające plastik, nie pozwól, aby uśpiły Cię w fałszywym poczuciu bezpieczeństwa. Mikroby zjadające plastik nie są rozwiązaniem wszystkich problemów środowiskowych Ziemi i zajmie to znacznie więcej niż sprzątanie śmieci aby przywrócić planetę na właściwe tory.

Zalecenia redaktorów

• Nowe telefony Samsung Galaxy S22 zbudowane są częściowo z plastiku pochodzącego z oceanów pochodzącego z recyklingu
• Pojazdy federalne staną się ekologiczne, ponieważ prezydent Biden obiecuje flotę elektryczną
• Niesamowite urządzenie do noszenia może wykryć napady padaczkowe na godzinę przed ich wystąpieniem
• Koalicji Big Tech prawdopodobnie nie uda się uratować wyborów. Ale to początek
• Podglądy tweetów nie pojawiają się w wiadomościach WhatsApp