Ne samo vprašanje morja, nove raziskave kažejo, da mikroplastika spreminja tudi kmetijska zemljišča. Znanstveniki ugotavljajo, kako in kaj lahko storimo, da preprečimo, da bi vplival na našo hrano

Ko razmišljamo o kmetijskih zemljiščih, si lahko predstavljamo pokrajino bujnih zelenih travnikov ali zlatih polj žitnih pridelkov. Toda v resnici so te pokrajine verjetno temnejše, in to zaradi plastičnega mulča, ki se uporablja povsod.

Plastična zastirka je postala pomemben del kmetov pri pridelavi hrane. Tla ščiti pred škodljivci, hkrati pa zmanjšuje izhlapevanje in tako ohranja višjo raven vlage. V Evropi je bilo leta 2010 približno 4270 km ² kmetijskih zemljišč – približno dvainpolkrat večje od širšega Londona – pokritih s plastično zastirko, ta praksa pa se še naprej širi, njena globalna uporaba pa se je povečala za 5–10 %. vsako leto. Toda kljub vsem prednostim ima uporaba toliko plastike za gojenje hrane svojo ceno.

Kmetijstvo veliko prispeva k onesnaženju s plastiko. Neustrezno ravnanje z odpadki lahko pusti precejšnje količine ostankov mulča, ki nato razpadejo na manjše delce, znane tudi kot mikroplastika.

Mikroplastika in onesnaženje s plastiko pogosto spominjata na morsko življenje; želve, ki se borijo s plastičnimi slamicami, ribe, ujete v odvržene mreže, galebi, ki jedo plastične vrečke. Toda ogrožene so tudi kopenske pokrajine. Čeprav veliko plastike konča v oceanih, je bila večina plastike, ki tam konča, proizvedena, uporabljena in pogosto odvržena na kopnem. Izračuni kažejo, da lahko približno 32 % vse proizvedene plastike ostane v celinskih okoljih. K tej pomembni številki prispevajo smetenje in slabo ravnanje z odpadki, prav tako obraba pnevmatik ter odlaganje industrijskih in potrošniških odpadkov.

In med ogroženimi tlemi so tista, kjer je kmetijstvo pogosto, še bolj ogrožena. “Ker približno 93 % svetovne kmetijske dejavnosti poteka na kopnem, so kmetijska tla glavni prejemniki razgrajene ali zavržene plastike,” pravi Sergejus Ustinov , specialist za onesnaževanje tal pri Organizaciji Združenih narodov za prehrano in kmetijstvo (FAO).

Obdobje plastike

Odkar se je v tridesetih letih prejšnjega stoletja začela množična proizvodnja plastike, se je način pridelave hrane močno spremenil. Gnojilo so začeli prodajati v plastičnih posodah. Voda za namakanje je začela teči po gumijastih škropilnih ceveh. Steklene pokrove na rastlinjakih smo zamenjali s plastičnimi.

Plastika je bila (in je še vedno) zelo primerna za uporabo v kmetijstvu zaradi svoje vzdržljivosti, prožnosti in kemične odpornosti. Plastična zastirka je poceni in enostavna za uporabo, medtem ko so plastične cevi lahke in ni tako verjetno, da bodo korodirale kot kovinske cevi, zaradi česar so bolj trpežne.

Plastika je postala tako pomemben del kmetijstva, da je bil izraz plastična kultura skovan za uporabo vse te plastike v kmetijskih dejavnostih. In čeprav študije kažejo, da svetovna uporaba plastike v kmetijstvu predstavlja le 3–4 % celotne človeške porabe plastike, agroplastika ostaja pomemben vir onesnaževanja v kopenskih okoljih, predvsem zato, ker se z njo po uporabi slabo upravlja.

“Če plastiko po uporabi pustimo na polju, se bo začela razgrajevati in drobiti ter tvoriti majhne delce, kot so mikro- in nanoplastika,” dodaja Ustinov. “To je zlasti posledica slabega upravljanja.”

Gnojila so tudi sredstvo za onesnaženje s plastiko. V nedavni študiji so znanstveniki pregledali vzorce kmetijske zemlje Združenega kraljestva od leta 1846 do 2022 in ugotovili znatno povečanje koncentracije mikroplastike v tleh v zadnjih 50 letih, zlasti tistih, ki so bila obdelana z organskimi ali anorganskimi gnojili. Anorganska gnojila lahko širijo mikroplastiko, saj so mnoga od njih prevlečena s polimeri, ki zagotavljajo, da se hranila počasi sproščajo v zemljo. Organska gnojila, kot sta blato iz čistilnih naprav ali gnoj, puščajo plastične sledi na drugačen način.

Blato iz čistilnih naprav je odpadni produkt čistilnih naprav. Ker je vir organske snovi, se že več desetletij uporablja kot gnojilo po vsej Evropi, vključno z Združenim kraljestvom. Več kot 90 % blata iz čistilnih naprav v Združenem kraljestvu se uporabi na kmetijskih zemljiščih kot gnojilo in sredstvo za izboljšanje tal. Čeprav se to blato čisti v čistilnih napravah, mikroplastika ni popolnoma odstranjena iz končnega izdelka.

“Ta mikroplastika, ki jo običajno najdemo v mestni odpadni vodi, običajno ne izvira iz drobljenja večje plastike,” pojasnjuje Jose Jiménez , molekularni mikrobiolog na Imperial College London v Združenem kraljestvu. „Navadno prihajajo iz tekstila. Torej je tekstil tisti, ki se razgradi in proizvede to mikroplastiko, ki na koncu onesnaži blato, ki se konča kot gnojilo,« dodaja.

Vse te vrste plastike, ki prihajajo iz vseh virov, so ustvarile tla, ki so zelo onesnažena, kar bi lahko vplivalo na to, kako pridelujemo hrano.

Plastika in zemlja

Mikroplastika v tleh lahko spremeni njene fizikalne lastnosti, kot so nasipna gostota, poroznost in vodna dinamika, vključno z infiltracijo, zadrževanjem vode in izhlapevanjem. Vendar pa se te spremembe zelo razlikujejo glede na dejavnike, kot so vrsta tal, podnebje ter količina in oblika prisotne mikroplastike, zato je težko narisati jasno sliko, kako majhna plastika vpliva na tla.

 študiji, objavljeni v začetku tega leta, so raziskovalci iz Nemčije želeli 
ugotoviti, kako bi ta vlakna vplivala na glivične skupnosti v mokrih in suhih razmerah, glede na ta učinek na zadrževanje vode. Maja 2019 je skupina ustanovila rastlinsko združbo sedmih travniških vrst v lončkih suhe zemlje, zbrane v majhni regiji v Brandenburgu v Nemčiji. Zemljo so presejali in vanjo vmešali mikroplastična vlakna v koncentraciji 0,4 %, ki posnemajo onesnažena tla v resničnem življenju. Znanstveniki so nato zemljo izpostavili 70 % ali 30 % njene zmogljivosti zadrževanja vode, pri čemer slednje predstavlja sušne razmere. Po dveh mesecih so izmerili indikatorje zdravja tal in ugotovili, da mikroplastika vpliva na celotno združbo gliv, po vzorcu, ki je odvisen od vodnega statusa tal.

Vendar pa je eden od rezultatov, ki ga znanstveniki dosledno vidijo, ta, da ko so mikroplastična vlakna v zemlji, povečajo njeno sposobnost zadrževanja vode. To ne vpliva samo na fizikalne lastnosti tal, temveč tudi na kemične in biološke vidike ekosistema.

Raziskovalci pišejo, da je bila skupna skupnost gliv v tleh z mikroplastiko v številčnosti za 40 % nižja v primerjavi s tistimi brez mikroplastike. Menijo, da je to morda zato, ker lahko mikroplastika v mokrih razmerah izpira kemično strupene snovi v matriko tal, kar posledično škoduje talnim glivam.

V sušnih razmerah pa so znanstveniki ugotovili, da se je bogastvo celotne glivične skupnosti v onesnaženih tleh povečalo za 57 %. Verjamejo, da ker lahko mikroplastična vlakna dlje zadržijo vodo, zagotavljajo potrebno hidracijo za mikroorganizme, ki bi sicer poginili v sušnih razmerah. In ker so pogoji tako suhi, je možno, da ne pride do kemičnega izpiranja.

Ti mešani rezultati prikazujejo kompleksno sliko interakcije mikroplastike s tlemi – in ta kompleksnost je ponavljajoč se izziv na tem področju. V številnih študijah, ki preučujejo fizikalne in kemične učinke plastike na tla, raziskovalci pogosto najdejo več vprašanj kot odgovorov. Ker so plastični delci tako raznoliki, se znanstveniki strinjajo, da je potrebnih več raziskav, da bi zagotovili, da študije zajamejo neizmerno raznolikost plastičnih delcev.

A čeprav sta kemija in fizika prsti zapleteni, je več znanega o vplivu plastike na žive organizme, kot so rastline in male živali, in posledično na hrano, ki jo jemo.

Plastika, rastline in prehranska varnost

Rastline zelo dobro črpajo minerale iz zemlje; njihove korenine se lahko razraščajo daleč naokoli, da zagotovijo, da zajamejo bistvene elemente, kot sta fosfor in dušik, in jih premikajo po svojih notranjih transportnih tkivih. A ker so rastline tako dobre pri zajemanju majhnih delcev, na koncu ujamejo tudi plastiko.

Študije so pokazale, da lahko majhni plastični delci vstopijo v rastline in povzročijo vrsto škodljivih učinkov. Ko pride v rastlino, lahko mikroplastika upočasni kalitev semena, zavira rast, zavira fotosintezo, moti presnovo hranil in povzroči oksidativno škodo.

Študija o solati je pokazala, da polistirenska mikroplastika lahko vpliva na rast rastlin do te mere, da znatno zmanjša težo in število listov. Druga študija o paradižnikih je pokazala, da koncentracije mikroplastike okoli sadik paradižnika povzročajo hud oksidativni stres rastline in zavirajo zdravo rast.

Toda rastline niso edini način, na katerega lahko plastika vpliva na našo hrano. Ustinov pojasnjuje, da lahko mikroplastika v tleh poleg neposrednega vpliva na rast rastlin vpliva tudi na prehransko varnost z onesnaževanjem organizmov na dnu prehranjevalne verige.

„Ko ostane v tleh, se plastika lahko vključi v zemljo z različnimi mehanskimi procesi in jo nato zaužijejo talni nevretenčarji in vretenčarji,“ dodaja. “Te organizme lahko nato zaužijejo živali, ki živijo nad zemljo, kar še dodatno širi plastično kontaminacijo.”

Navzgor po prehranjevalni verigi

Eden od nevretenčarjev, ki je bil najbolj raziskan v povezavi s plastiko, je deževnik. Deževniki so pomemben del prehranjevalne verige. Reciklirajo hranila v tleh, rahljajo, mešajo in oksigenirajo tla, ko kopajo tunele. Esperanza Huerta Lwanga , raziskovalka ekologije tal na Univerzi Wageningen na Nizozemskem, že leta dela s temi živalmi in vidi, da ima plastika nanje velik vpliv. “Videla sem, da je na različnih domačih vrtovih, kjer je preveč onesnaženosti, preveč plastike, manj deževnikov,” pojasnjuje.

Lwangova raziskava je pokazala, da visoke ravni mikroplastike prispevajo k višji stopnji umrljivosti med temi živalmi. Toda študija, ki jo je izvedla pred nekaj leti, je šla še dlje in preučevala, kako plastika vpliva na bitja na načine, ki na koncu škodujejo ljudem.

V študiji iz leta 2017 je Lwanga odpotoval v majhno vas v Campecheju v Mehiki, da bi zbral vzorce z domačih vrtov mehiških gospodinjstev. V tej skupnosti imajo prebivalci malo dostopa do ustreznega ravnanja z odpadki, zato svoje plastične odpadke sežigajo na svojih vrtovih, čeprav tam gojijo rastline in redijo piščance.

“Šli smo na domače vrtove, vzeli smo vzorce zemlje, vzeli smo iztrebke deževnikov, ki so bili tam, nato pa smo pobrali in odprli tudi piščance,” pojasnjuje.

Znanstveniki so delali s piščanci iz dveh razlogov. Najprej so želeli razumeti, ali so živali zaužile kaj plastike, zato so morale nekatere od njih odpreti in pogledati v njihove želodčke. Drugič, ker je piščanec pomemben del prehrane lokalne skupnosti, je ekipa želela opozoriti skupnost, če bi v želodčkih našli plastiko. Njihovi rezultati so pokazali, da so tako deževniki kot piščanci zaužili mikroplastiko, kar kaže na jasen pretok plastike skozi različne ravni prehranjevalne verige.

“Če je plastika [na domačem vrtu], zagotovo ne bo ostala tam […] Razdrobljena bo, nato jo bodo zaužili in če so tam vretenčarji, kot je kokoš, jo lahko vzamejo,” Lwanga pojasnjuje.

V Mehiki je poraba piščancev približno 15 piščancev na osebo na leto. Ob upoštevanju teh številk in štetju povprečne količine mikroplastike v vsakem želodčku so raziskovalci izračunali, da bi to lahko pomenilo potencialni letni vnos 840 plastičnih delcev na osebo v skupnosti. Po objavi rezultatov te študije je Lwanga odletel nazaj v Mehiko, da bi obvestil skupnost o njihovih ugotovitvah.

»Šel sem nazaj in ljudem, ki tam živijo, povedal, kaj se dogaja, in bili so zelo presenečeni; gospe so me celo objele in rekle: “Hvala za vse informacije,” dodaja. “Izobraževanje tukaj resnično igra pomembno vlogo.”

Kar zadeva rešitve, bi bil idealen način, da preprečimo, da bi se to onesnaženje v prihodnosti poslabšalo, popolna opustitev uporabe plastike. Toda glede na to, kako razširjeni so in kako uporabni so na koncu, je znebiti se plastike malo verjeten scenarij.

»Zelo težko je ne uporabljati plastike. Včasih svojemu možu rečem, da se tudi sama, nekdo, ki je tako zelo zaskrbljen zaradi te težave, ne more izogniti nakupovanju plastičnih stvari,« pravi Lwanga.

In res, mnogi od nas doživljamo neizogibnost plastike, še posebej, ko postaja vse bolj prisotna v naših življenjih. Po začasni upočasnitvi zaradi pandemije Covid-19 leta 2020 se je svetovna proizvodnja plastike leta 2021 povečala na 390,7 milijona ton, po napovedih pa bo uporaba plastike do leta 2060 dosegla 1231 milijonov ton .

Glede na to, da je človeštvo očitno zasvojeno s plastiko, skupine znanstvenikov po vsem svetu delajo na sistemih za boljše drobljenje in recikliranje plastike, priljubljen primer pa so bakterije, ki jedo plastiko.

Bodo bakterije, ki jedo plastiko, postale resničnost?

Leta 2016 so japonski znanstveniki svetu predstavili Ideonella sakaiensis , bakterijo, ki je sposobna razgraditi in zaužiti plastični polietilen tereftalat (PET). Skupina je bakterijo našla na odlagališču v Sakaiju na Japonskem. Njihovi laboratorijski testi so pokazali, da so bakterije v približno sedmih tednih razgradile majhen košček plastike v njegove predhodne tekočine. Čeprav je bil impresiven, je bil veliko prepočasen, da bi pomembno vplival na plastične odpadke. Danes ekipe po vsem svetu, vključno z Jiménezovo pri Imperialu, še vedno delajo na uporabi mikroorganizmov za razgradnjo plastike.

“Prepričan sem, da bi mikroorganizmi sčasoma našli rešitev za [popolno razgradnjo plastike], če bi pustili evoluciji, da opravi svoje delo,” pravi. “Težava je v tem, da je hitrost, s katero sproščamo polimere, zelo hitra v primerjavi s sposobnostjo naravnih sistemov, da se spopadejo.”

Med drugimi projekti, ki jih vodi, Jiménez zdaj išče sredstva za reševanje problema mikroplastike v blatu, ki se uporablja kot gnojilo na kmetijah v Združenem kraljestvu. Preden čistilne naprave dostavijo blato kmetom za uporabo kot gnojilo, so odpadki večkrat obdelani z uporabo mikroorganizmov. Glede na to, da se biologija že uporablja v tem procesu obdelave odpadkov, Jiménez meni, da bi bilo koristno razmisliti o uporabi teh mikrobnih procesov tudi za razgradnjo mikroplastike. Teoretično bi uporabil bakterije, ki jedo plastiko, v rezervoarjih za obdelavo.

Toda tudi če zagotovijo financiranje in še naprej poskušajo najti bakterije za to, to ne bi bila srebrna paša. “Trenutno je mogoče na ta način obdelati samo poliestrsko mikroplastiko (11 % celotne količine mikroplastike),” pravi. “Treba bi bilo odkriti ali razviti različne biološke dejavnike, da bi se spopadli z drugimi običajnimi mikroplastičnimi polimeri.”

Torej, čeprav so bakterije, ki jedo plastiko, še vedno odlična ideja, jih omejuje dejstvo, da ‘jedo’ le določene vrste plastike, in čas, ki ga potrebujejo za prebavo polimerov. Nekega dne bodo morda del integrirane strategije za ravnanje s plastiko. Toda za zdaj se zdi, da je najboljša strategija, s katero se soočamo z neizogibnostjo plastike, boljše ravnanje z njo.

Poleg tega, pojasnjuje Ustinov, ker kmetijska plastika predstavlja tako grožnjo ekosistemom, imajo kmetje ključno vlogo pri ravnanju z odpadki. Kot del projektov, pri katerih sodeluje pri FAO, pojasnjuje, da on in njegovi sodelavci ozaveščajo kmete o vplivu onesnaževanja s plastiko ter o pomenu pravilnega odlaganja in recikliranja. “Poskušamo dati spodbude kmetom, da začnejo izvajati rešitve trajnostnega upravljanja,” dodaja.

S tem v mislih in ob zavedanju, da bo moral svet v prihodnosti proizvesti več hrane, da bi nahranil naraščajoče prebivalstvo, je verjetno, da se bo plastična zastirka še naprej uporabljala v kmetijskih krajinah zaradi donosa. Toda upajmo, da bodo s pravimi spodbudami ostanki tega mulča končali v obratih za recikliranje in ne v naši hrani.

ČE MENITE DA NAŠE DELO PRIPOMORE K OHRANITVI NARAVE IN OKOLJA NAS PODPRITE TUDI VI Z DONACIJO SAJ SE FINANCIRAMO SAMI, BREZ POMOČI DRŽAVE!

“ZA PRIHODNOST NAŠIH OTROK”!

NAMENITE 1,0% DOHODNINE “ZA PRIHODNOST NAŠIH OTROK“–  NIČ VAS NE STANE

Spletna platforma za okoljsko pravo EU

PROSTOVOLJCI ZA ČISTEJŠE IN ZDRAVO OKOLJE

POSTANITE ČLAN AAG

Plačilo Članarine

PRIJAVA NA SPLETNI ČASOPIS AAG – HRAST