در حال حاضر آلودگی پلاستیکی همه جا را فرا گرفته است. میلیاردها تن پلاستیک زباله در محل‌های دفن زباله یا در دریا شناور می‌شوند و به تدریج به قطعات کوچک‌تر و کوچک‌تر تجزیه می‌شوند، اما هرگز واقعاً ناپدید نمی‌شوند. این یکی از جدی‌ترین مشکلات زیست‌محیطی زمان ما است و تا زمانی که عادت‌های استفاده از پلاستیک خود را تغییر ندهیم یا مواد جدیدی تولید کنیم که زیست تخریب‌پذیر هستند، از بین نمی‌رود.
این دقیقاً همان کاری است که دانشمندان در UC San Diego در بخش بهتری از دهه گذشته انجام داده اند. یک تیم بین رشته‌ای شامل زیست‌شناس استفان میفیلد و شیمی‌دانان مایکل بورکارت و رابرت «اسکیپ» پومروی فوم پلی‌اورتان ساخته‌شده از جلبک‌ها و دیگر منابع بیولوژیکی را توسعه داده‌اند تا این فوم به‌طور طبیعی توسط عوامل محیطی (باکتری‌ها و قارچ‌ها) تجزیه شود. کارشناسان از این فوم ها برای ساخت کفش ها از جمله دمپایی، محبوب ترین کفش دنیا استفاده کرده و تجزیه آن ها را در محیط های زمینی آزمایش کرده اند. پس از مدفون شدن در خاک، کفش ها در عرض 16 هفته شروع به تحلیل می کنند.
اکنون، در مطالعه جدید، این تیم آزمایش کردند که آیا این فوم‌های پلی‌اورتان که از مونومرهای زیستی ساخته شده‌اند، هنگام غوطه‌ور شدن در آب دریا تجزیه می‌شوند یا خیر. محققان با سامانتا کلمنتز، یکی از نویسندگان مطالعه، زیست شناس دریایی و غواص تحقیقاتی در موسسه اقیانوس شناسی اسکریپس کار کردند. آنها نمونه های فوم و کفش را در اسکله یادبود الن براونینگ اسکریپس بی حرکت کردند و تغییرات فیزیکی و شیمیایی آنها را با استفاده از طیف سنجی فروسرخ تبدیل فوریه و میکروسکوپ الکترونی روبشی نظارت کردند.
موقعیت ترمینال فرصتی منحصر به فرد برای آزمایش مواد در یک اکوسیستم طبیعی نزدیک ساحل، محیطی که اغلب پلاستیک های زباله در آن به پایان می رسد، فراهم می کند. در سال 2010، محققان تخمین زدند که 8 میلیارد کیلوگرم پلاستیک در یک سال وارد اقیانوس شده است که انتظار می رود تا سال 2025 افزایش قابل توجهی داشته باشد. زمانی که زباله های پلاستیکی وارد اقیانوس می شوند، می توانند به اکوسیستم های دریایی آسیب برسانند، به عنوان زباله به ساحل بیایند یا به مکان های مرکزی مهاجرت کنند. تشکیل گرداب های زباله، مانند زباله دان اقیانوس آرام که مساحتی بیش از 1.6 میلیون کیلومتر مربع را پوشش می دهد.
این یافته ها که اکنون در مجله Environmental Science منتشر شده است، نشان می دهد که آن مواد پلی یورتان آزمایشی متصل به اسکله به سرعت توسط موجودات دریایی مختلف متصل شده و تنها در چهار هفته شروع به تخریب کردند. تجزیه کننده ها، عمدتاً باکتری ها و قارچ ها، مواد را به مونومرهای اصلی خود (مولکول های شیمیایی) تجزیه می کنند که سپس به عنوان منبع تغذیه استفاده می شود. هنگامی که محققان میکروب هایی را شناسایی کردند که قادر به مصرف نمونه های پلی یورتان بودند، دریافتند که این میکروب ها گونه هایی هستند که معمولاً در محیط های طبیعی دریایی یافت می شوند.
استفان میفیلد، استاد دانشکده علوم زیستی و مدیر مرکز بیوتکنولوژی جلبک دریایی کالیفرنیا، گفت: "هیچ رشته ای وجود ندارد که بتواند به این مشکلات کلی زیست محیطی رسیدگی کند، اما ما یک راه حل یکپارچه ایجاد کرده ایم که در خشکی کار می کند و اکنون ما می‌دانم که می‌توان آن را در اقیانوس هم انجام داد. تجزیه زیستی. من از دیدن این که چند موجود زنده در اقیانوس روی این کف مستقر شدند شگفت‌زده شدم. چیزی شبیه به یک صخره میکروبی شد.»
محققان به دنبال توسعه مونومرهای تجدیدپذیر و پایدار ساخته شده از منابع بیولوژیکی برای تولید پلیمرها برای کاربردهای مختلف در آینده خواهند بود. تحقیقات آنها همچنین برای بررسی فرآیند تجزیه بیولوژیکی و مواد شیمیایی حاصل از آن ادامه خواهد داشت. کارشناسان می گویند مردم در حال درک بزرگی مشکل آلودگی پلاستیکی هستند و به دنبال جایگزین هایی هستند که آسیب کمتری به طبیعت وارد کند.
استفان میفیلد گفت: "استفاده نادرست از پلاستیک در اقیانوس ها به میکروپلاستیک ها تبدیل می شود و به یک مسئله زیست محیطی بزرگ تبدیل شده است. ما نشان داده ایم که تولید محصولات پلاستیکی با کارایی بالا که در اقیانوس تجزیه می شوند کاملاً امکان پذیر است. پلاستیک ها اینطور نیستند. به اقیانوس بروید، اما اگر اینطور شود، این مواد تبدیل به غذای میکروب‌ها می‌شود، نه زباله‌های پلاستیکی و میکروپلاستیک‌هایی که به آبزیان آسیب می‌رسانند.»
