Quando pensamos em Poluição plásticanossas mentes costumam ir a oceanos ou fotos fomentados por lixo ou fotos da vida marinha emaranhadas em redes. Mas os cientistas agora estão aprendendo que os plásticos também estão permeando os solos do mundo e tendo efeitos notáveis na saúde vegetal e animal.
Rillig e seus colegas estão descobrindo uma série de impactos preocupantes do chamado plastisfério do solo, como mudanças na capacidade do solo de armazenar carbono que aquece planeta e um declínio na saúde das minhocas e outros animais que habitam o solo. Recentemente, os pesquisadores começaram a voltar sua atenção para as comunidades bacterianas que se reúnem em torno dos microplásticos do solo e que têm possíveis efeitos indispensáveis para a saúde humana.
Katarina Zimmer falou com Rillig sobre os principais impactos dos microplásticos do solo nos ecossistemas, agricultura e pessoas, bem como o que pode ser feito sobre eles. Esta entrevista foi editada por comprimento e clareza.
Quais são os impactos mais importantes na vida do solo que conhecemos até agora?
Existem três grandes impactos, começando com efeitos físicos. Ao contrário da maioria dos outros poluentes químicos, os microplásticos são na verdade partículas. Sua forma é importante. Se você tem um fibra plásticaisso tem efeitos completamente diferentes de um fragmento, uma esfera ou um filme. Por exemplo, Quando você adiciona fibras ao solocria mais espaço entre agregados de partículas do solo, como o solo, tornando o solo mais macio e mais fácil para as raízes penetrar-às vezes com efeitos de crescimento positivos nas plantas.
E se você alterar a composição física do solo, também mudará como o carbono é armazenado, porque está trancado fisicamente dentro dos agregados do solo. Se os microplásticos tornam esses agregados menos estáveis, como microplásticos fibrosos podem fazerhá um aumento de fluxos de carbono dos solos para a atmosfera.
Crédito: Cortesia de Mattias Rillig.
Matthias Rillig
A segunda by way of é a toxicidade química. O problema não é tanto os próprios polímeros plásticos, que não são tóxicos, mas que os produtos químicos lixiviaram das partículas – os químicos que foram adicionados para dar cor plásticos, para torná -los mais maleáveis ou como retardadores de chama.
Em um experimento bastante surpreendenteexpusemos os vermes nematóides a diferentes tipos de microplásticos. Eles eram tóxicos; Os nematóides tinham menos ovos e filhos. Quando lavamos essas partículas e as demos aos nematóides novamente, eles não eram mais tóxicos porque removemos os produtos químicos na superfície que estavam prestes a se difundir. Mas quando você deixa essas partículas recém -lavadas ficam por uma semana, elas se tornam tóxicas novamente à medida que mais aditivos lixiviaram (Environ. Sci. Technol. 2020, doi: 10.1021/acs.est.0c04641).
Essas partículas são um reservatório de compostos tóxicos que são lançados continuamente, provavelmente por longos períodos de tempo. Isso nos levou a propor que talvez Estamos incorrendo em dívida de toxicidade microplástica. Nós nos comprometemos com essa toxicidade, e talvez ainda não tenha sido lançado.
Terceiro – e este é o mais novo dos três mecanismos – superfícies de partículas microplásicas e o solo ao redor deles se tornam enriquecido em certos micróbiosPatógenos bacterianos especialmente prejudiciais e bactérias com genes de resistência a antibióticos (ISME J. 2021, doi: 10.1038/s41396-021-01103-9). Se essas bactérias resistentes a antibióticos entrarem em hospitais e em pacientes que batalham em infecções, eles poderiam tornar ineficazes antibióticos.
Mas esse campo é tão novo. Meu primeiro artigo sobre o assunto foi 2012 e talvez o primeiro trabalho experimental tenha sido 2017, então este campo de pesquisa ainda é um bebê. Não sabemos muito bem os efeitos a longo prazo.
Crédito: Microplast. Nanoplast.
Em um artigo de 2021, a equipe de Matthias Rillig avaliou como as fibras de poliamida (de cima), poliéster e polipropileno mudam a maneira como os agregados do solo.
O que você aprendeu sobre os impactos dos microplásticos nas plantas?
Em um Experimente o trigo de invernotestamos três solos agrícolas diferentes da Alemanha e 10 tipos microplásticos diferentes. O mais surpreendente é que encontramos efeitos completamente diferentes nesses diferentes solos.
Em um tipo de solo, o efeito foi mais ou menos neutro. Em outro solo, o crescimento foi reduzido, portanto, você pode precisar compensar a fertilização mais, o que nem sempre é sustentável. No terceiro solo, os efeitos dos diferentes microplásticos foram, em média, positivos, aumentando o crescimento da planta.
Mas gostaria de acrescentar que uma resposta positiva na ecologia não significa que é desejável. Nós fizemos um Experiência com comunidades de plantase ainda vimos efeitos positivos na produtividade geral. Mas period mais para as espécies que tendiam a ter mais caráter invasivo (Environ. Sci. Technol. 2020, doi: 10.1021/acs.est.0c01051).
Agora estamos tentando dissecar quais propriedades do solo eram responsáveis por esses efeitos bastante diferentes.
Os microplásticos do solo na agricultura poderiam afetar nossa própria exposição plástica?
Outra rota é quando as micropartículas são muito pequenas ou na faixa de nano-tamanho, elas são levadas em raízes de plantas-ou por folhas de plantas, que as levam do ar– e seja redistribuído em torno da fábrica, provavelmente incluindo peças que comemos. Além disso, quando as coisas caem gradualmente da atmosfera ou são arrastadas pela chuva, elas podem se acalmar nas folhas vegetais, para que você também possa ingeri -la se não lavar as folhas.
Como os microplásticos entram e entram no solo, e quanto deles existem?
Depende de onde você está. Se você estiver em uma região muito remota em algum lugar da América do Norte, por exemplo, ela chegará lá principalmente por coisas chovendo da atmosfera.
Mas especialmente em algumas regiões da China, O filme de palheta plástico é usado para cobrir a superfície do solo para mantê -lo quente e úmido. O filme que eles usam é muito fino, e meio que derrete no remaining da estação de crescimento e só pode ser recuperado de maneira ineficaz. O materials não se decompõe rapidamente; Apenas se fragmenta em pedaços cada vez menores. Em tal solo, você basicamente vê microplástica em todos os lugares.
Além disso, alguns fertilizantes são revestidos com polímeros. O plástico também entra com tubos de irrigação ou com redes plásticas que protegem as culturas.
Quanto não é fácil dizer isso. A detecção e análise do microplástica do solo é muito desafiador. As estimativas variam de quase zero ou algumas dezenas de partículas por quilograma de solo a centenas de milhares ou milhões de partículas.
Como podemos ajustar as práticas agrícolas para evitar esses tipos de impactos?
Bem, “evitar” é talvez …
“Reduzir” talvez seja melhor. “Evite” é difícil porque a agricultura sem plástico, eu acho, atualmente não é realista.
Há certas coisas que você pode fazer. Um exemplo é que você não deve usar aquele filme de palheta fino; Na China, agora existem leis que exigem o uso de filmes mais espessos. E eu não recomendaria o uso de fertilizantes revestidos de plástico.
Mas se os plásticos chutarem da atmosfera, o que você vai fazer? Você sempre terá essa entrada, pelo menos no futuro próximo.
A maneira como os plásticos estão sendo usados agora – designado para um único uso, mas com duração de centenas de anos ou mais – é claro que não é bom.
Matthias Rillig, Ecologista, Universidade Livre de Berlim
Recentemente, usamos dados de um campo em Rothamsted, no Reino Unido, para estimar que 50 anos fora, com negócios como de costume, que o solo terá um Taxa de crescimento exponencial de números de partículas plásticas– porque essas partículas não se decompõem e estamos sempre adicionando novos.
O desafio para a indústria química é propor novas substâncias que são completamente mineralizáveis quando entram no meio ambiente. A maneira como os plásticos estão sendo usados agora – projetados para um único uso, mas com duração de centenas de anos ou mais – é claro que não é bom.
Katarina Zimmer é uma escritora freelancer sediada em Berlim que abrange ciências da vida e questões ambientais. Uma versão desta história apareceu pela primeira vez em Ciência Central da ACS: Cenm.ag/rillig.
