Z prof. UAM Beatą Messyasz z Wydziału Biologii, autorką publikacji „Plastic debris in lakes and reservoirs”, która ukazała się w prestiżowym czasopiśmie „Nature”, rozmawia Magda Ziółek. 

Sądzę, że to, co może najbardziej zainteresować naszych czytelników, to kulisy przygotowania artykułu. Jak długo trwały prace? Profesor UAM Agnieszka Janiak z Wydziału Chemii wspominała, że w jej przypadku było to kilka lat.  

– Myślę, że w przypadku publikacji w tak prestiżowych czasopismach jak „Nature” badania zawsze trwają długo – tak było też i w naszym przypadku. Pierwsze działania w ramach projektu GLEON (Global Lake Ecological Observatory Network) rozpoczęliśmy w 2019 roku. 

Na starcie musieliśmy rozwiązać problemy natury metodycznej. Publikacji na temat mikroplastiku w wodach słodkich jest znacznie mniej niż tych dotyczących wód morskich. Pojawiały się oczywiście nieliczne publikacje na ten temat, ale opierały się na wynikach pozyskanych różnymi metodami zbioru prób. To sprawiało, że nie były one powtarzalne, a tym samym trudno było je interpretować. Założyliśmy zatem, że w ramach projektu w pierwszej kolejności dopracujemy metodykę poboru prób mikroplastiku. To wiązało się z wieloma ustaleniami i spotkaniami online, co też nie było łatwe w tak licznym gronie. Ostatecznie, po dwóch sezonach, ustaliliśmy, że pobór próbek będzie odbywać się w okresie od sierpnia do września. Uzgodniliśmy też, że analizę wszystkich prób pod względem składu chemicznego drobin mikroplastiku zlecimy laboratorium Uniwersytetu Milan-Bicocca. I to, wracając jeszcze do pani pytania, niestety znów trochę trwało. Próby zostały pobrane z 38 jezior położonych w różnych częściach świata. Niektóre z wyników, które spłynęły do laboratorium, trzeba było powtórzyć, aby dzięki badaniom walidacji uzyskać powtarzalność wyników… 

Może na chwilę zatrzymajmy się przy samym projekcie, bo to też ciekawy temat. 

– Projektowi GLEON przewodniczą Włoszki: prof. Barbara Leoni i dr Veronica Nava z Uniwersytetu Milan-Bicocca. W projekcie, którego pokłosiem jest publikacja w „Nature”, w sumie wzięło udział 79 naukowców z całego świata. Początkowo przyjęliśmy, że badać będziemy jeziora znajdujące się na półkuli północnej. Miały to być akweny w Europie, USA i Kanadzie. Ponieważ na bieżąco wyniki naszych analiz prezentowaliśmy na konferencjach, zwiększała się liczba chętnych, którzy chcieli się do nas przyłączyć. W przypadku półkuli północnej wybraliśmy okres od sierpnia do września, na półkuli południowej był to okres odpowiedni do końca okresu wegetacyjnego.  

Wodę pobieraliśmy przez zaciągi siatkowe. Na jedną próbkę składało się przefiltrowanie wody z ok. 140 m³. To, co otrzymywaliśmy, było wytrawiane przez dobę w roztworze nadtlenku wodoru, w temperaturze 60°C. W ten sposób uzyskiwaliśmy próbę pozbawioną materii organicznej i gotową do analizy.  

W wodzie znaleźliśmy dwa elementy sztucznych tworzyw o wielkości powyżej 250 μm, ale nieprzekraczające rozmiaru 5 mm. Miały one kształt krótszych lub dłuższych włókien lub występowały w postaci fragmentów sferycznych.  

Laboratorium badało przesyłane próbki pod kątem składu chemicznego. Pod mikroskopem świetlnym dokonywane były pomiary mikroplastiku oraz jego kształtu i barwy. Barwa w tym wypadku jest również istotna, ponieważ może imitować cząstki pokarmu na przykład dla ryb i jako taka trafić do łańcucha troficznego.  

Czy próbowaliście też określić pochodzenie mikroplastiku? 

– Był to głównie materiał tekstylny pochodzący z odzieży. Proszę sobie wyobrazić, że z 6 kilogramów prania odzieży mającej w składzie poliester do wody może przedostać się aż 700 000 takich włókien.  

To interesujące – byłam przekonana, że to foliówki!  

– Na mikroplastik w wodzie patrzymy przez pryzmat plastykowych wysp widocznych na oceanach. W rzeczywistości to dużo bardziej złożony problem. Również w przypadku wód śródlądowych mamy do czynienia z nagromadzeniem mikroplastiku, szczególnie w dorzeczach dużych zbiorników wodnych i jezior. Czynnikiem, który sprzyja takiemu nagromadzeniu, są oczywiście zlewnie o dużym stopniu zurbanizowania i długi okres retencji wody w danym jeziorze. Z reguły poza linią brzegową w przypadku ekosystemów słodkowodnych raczej nie obserwuje się na powierzchni wody pływających dużych fragmentów plastiku. Przyjmowano zatem, że wody śródlądowe są raczej wolne od zanieczyszczenia tworzywami sztucznymi. W rzeczywistości okazało się, że to zanieczyszczenie występuje i jest to mikroplastik, cząstki niewidoczne dla oka. Jeśli pojawiały się przy brzegu w strefie litoralu duże fragmenty tworzyw sztucznych – czy to na przykład torebek foliowych, czy plastykowych butelek – były one po pewnym czasie porastane przez mikroorganizmy. Badacze skupiali się w takich przypadkach na badaniu flory takich zbiorowisk poroślowych na powierzchni plastyku.  

Jestem współautorką jednej z takich publikacji. W 2022 roku razem z prof. Barbarą Leoni opublikowałyśmy w „Global Change Biology” artykuł dotyczący fitoplanktonu zasiedlającego mikroplastik o różnym składzie chemicznym. Razem z badaczami z Włoch, Hiszpanii i Portugalii przeprowadziliśmy eksperyment, który polegał na implementowaniu do sztucznych akwenów drobinek mikroplastiku. W ten sposób próbowaliśmy sprawdzić, jak szybko zostanie on porośnięty przez mikroorganizmy i czy faktycznie może stanowić dodatkowe źródło bogactwa gatunkowego. Okazuje się, że są mikroorganizmy, które wykazują zdolność porastania mikroplastiku. Badania potwierdziły hipotezę, że mikroplastik niezależnie od składu chemicznego jest porastany przez taksony kosmopolityczne oraz pionierskie z grupy okrzemek i zielenic.  

Ale czy rzeczywiście mikroplastik może być źródłem bioróżnorodności? Czy to znaczy, że jego obecność może być obojętna dla ekosystemu, w którym występuje? 

– Projekt GLEON zakłada dopracowywanie metodyki badania wody w celu określenia i wystandaryzowania norm, które świadczyłyby o tym, że dany akwen jest zanieczyszczony mikroplastikiem. W marcu zeszłego roku ONZ uruchomiła działania mające na celu przygotowanie specjalnego traktatu, który będzie regulował kwestie zanieczyszczeń tworzywami sztucznymi w ekosystemach wodnych. Podkreślę, zanieczyszczeń nie tylko w ekosystemach morskich, ale również słodkowodnych.  

Wypracowana przez nas w ramach projektu metodologia będzie w tym wypadku bardzo przydatna i pozwoli bardziej precyzyjnie określić stężenie mikroplastiku. Do tej pory w ekosystemach słodkowodnych zwracano uwagę głównie na obecność pierwiastków biogennych typu azot czy fosfor, które przyczyniają się do intensywnego rozwoju fitoplanktonu. Teraz takim elementem, w odniesieniu do zarządzania usługami ekosystemowym jeziora, chociażby ze względu na pobór wody pitnej dla mieszkańców, powinny być także kwestie zanieczyszczenia mikroplastikiem.  

Natomiast od strony ekologii wód wyniki naszych badań otwierają puszkę Pandory. Jest wiele zagadnień, które teraz będzie trzeba przebadać, chociażby rola mikroplastiku w łańcuchu troficznym czy problem jego toksyczności.  

Które z polskich jezior miało największe ilości mikroplastiku? 

– W przypadku polskich jezior badania prowadziłam przede wszystkim na jeziorach powiatu wągrowieckiego. To były między innymi jeziora Durowskie, Kobyleckie, Kaliszańskie i Łekneńskie. Nasze badania wskazują, że są one wolne od mikroplastiku lub jest go tak mało, że mieści się on w granicy błędu pomiarowego. Natomiast jeziorem, w którym ewidentnie stwierdziliśmy obecność mikroplastiku, było jezioro Wdzydze. Stwierdziliśmy tam zanieczyszczenie rzędu około 0,14 cząsteczki mikroplastiku na metr sześcienny wody.  

A co z pozostałymi 37 jeziorami?  

– W każdej strefie, którą badaliśmy: czy to w Europie, Azji czy nawet Australii, znajdowały się takie zbiorniki, które nas zaskakiwały. Zaskakujące było przede wszystkim to, że jeziora z podwyższonymi stężeniami mikroplastiku stanowiły źródło ujęć wody pitnej. Ich wspólną cechą była lokalizacja w pobliżu dużych aglomeracji miejskich.  

Tak jak wspomniałam, wszystkie te kwestie wymagają teraz opracowania – nie tylko od strony ekologii i funkcjonowania tych zbiorników, ale też otwarte pozostają pytania dotyczące wpływu mikroplastiku na nasze zdrowie.  

Może wrócę jeszcze do „Nature” – kiedy zapadła decyzja, że będzie to właśnie to czasopismo? 

– Myślę, że do końca nie byliśmy zdecydowani, czy porwiemy się na „Nature”. Ostatecznie, kiedy udało nam się uzyskać próby z całego świata, pojawiła się ta decyzja. To było już przy końcu pobierania i opracowywania próbek. Mieliśmy świadomość, jak ważne są to wyniki i na jak szeroką skalę prowadzone były badania. Niemniej jednak pracę wysłaliśmy z dużą dozą niepewności. Kiedy okazało się, że nasze wyniki spodobały się edytorowi, dalsze procedury przebiegały już bardzo sprawnie. Pierwszą wersję manuskryptu złożyliśmy jesienią zeszłego roku. Na recenzje czekaliśmy około czterech miesięcy. Potem małe poprawki. W kwietniu wiedzieliśmy już, że edytor zaakceptował ostateczną wersję artykułu do druku. To był niezwykle trudny czas, ponieważ obowiązała nas klauzura milczenia, nie mogliśmy jeszcze oficjalnie cieszyć się tym sukcesem.  

Życie naukowe po „Nature” – czy to możliwe? 

– W przypadku tej publikacji było to współautorstwo, ale należy stawiać sobie wysoko poprzeczkę. Pora wracać do kolejnych badań, o których pani wspomniałam. Kwestii, które przyjdzie nam rozstrzygnąć w najbliższym czasie, jest jeszcze sporo. Projekt tylko nam uświadomił, jak pilne i ważne są to badania. I mam nadzieję, że kolejne wyniki badań też będzie można opublikować w tak prestiżowym czasopiśmie.  

Czytaj też: Prof. Agnieszka Janiak. Kryształowe odkrycie