Mikroplastik, makroproblem? Pierwsze w Polsce badania dotyczące spożycia mikroplastiku przez ptaki

Zespół kierowany przez dr. Krzysztofa Deoniziaka z Wydziału Biologii Uniwersytetu w Białymstoku zbadał występowanie mikroplastiku w przewodzie pokarmowym dwóch gatunków ptaków: kosa oraz śpiewaka. Badania pokazały, że wszystkie przebadane zwierzęta miały mikroplastik w przewodzie pokarmowym. Wyniki zostały właśnie opublikowane w prestiżowym czasopiśmie naukowym Science of the Total Environment.

Dlaczego mikroplastik jest niebezpieczny?

Do tworzyw sztucznych, potocznie określanych mianem plastiku, zalicza się szeroką grupę syntetycznych materiałów opartych na polimerach, które mogą być łatwo przetwarzane i kształtowane przy użyciu ciepła. Dzięki tym właściwościom są powszechnie stosowane w naszym codziennym życiu od lat 50. XX wieku.

Niestety, obecnie produkowane tworzywa sztuczne nie ulegają biodegradacji w rozsądnym czasie w warunkach naturalnych. Ulegają za to rozpadowi i degradacji do mikroskopijnych cząstek określanych jako mikroplastiki (mniejsze niż 5 mm w jednym wymiarze) i dalej do nanoplastików (mniejsze niż 0,1 μm). Cząstki te stopniowo akumulują się w środowisku i stanowią problem dla żyjących w nim organizmów, poczynając od roślin i małych bezkręgowców, a kończąc na nas samych, ludziach. Ostatnie badania wykazały, że mogą utrudniać i uniemożliwiać poruszanie się, a po połknięciu mogą powodować uszkodzenia i niedrożność przewodów pokarmowych, co może prowadzić do zaburzeń łaknienia czy śmierci – tłumaczy dr Krzysztof Deoniziak.

Badania nad mikroplastikami wykazały również, że pochodzące z nich materiały toksyczne, a także niebezpieczne związki zaabsorbowane na ich powierzchniach ze środowiska (np. DDT, PCB czy metale ciężkie), wywołują niekorzystne efekty zdrowotne. Należą do nich obniżone wskaźniki przeżywalności i wzrostu, opóźnienie dojrzałości płciowej i zmniejszenie wydajności reprodukcyjnej u różnych grup zwierząt. Doprowadziło to do uznania zanieczyszczenia mikroplastikiem za jeden z wiodących globalnych problemów ochrony środowiska.

Badanie próbek na obecność mikroplastiku, fot. Dr Krzysztof Deoniziak

Nisza w badaniach nad zanieczyszczeniem mikroplastikiem

Większość dotychczasowych badań dotyczących mikroplastiku była prowadzona w ekosystemach wodnych (słodkowodnych i morskich), ale przewiduje się, że zanieczyszczenie lądów jest znacznie większe. Wszak naukowcy wykryli obecność mikroplastiku na odległej Antarktydzie, czy na położonych ponad 6500 metrów nad poziomem morza lodowcach w Himalajach. Istniejące badania wskazują, że zanieczyszczenie gleby jest znaczne, a mikroplastik wykryto u roślin oraz różnych gatunków bezkręgowców i kręgowców. Niestety, badań dotyczących zanieczyszczenia mikroplastikiem ekosystemów lądowych jest nadal niewiele, a naukowcy podkreślają potrzebę stworzenia wielkoobszarowych programów monitoringu skali zanieczyszczenia mikroplastikiem różnych ekosystemów i poziomów troficznych – mówi biolog z UwB.

W rozwiązaniu tego problemu pomocne mogą okazać się ptaki, które zajmują różne nisze ekologiczne w zróżnicowanych środowiskach lądowych. Ptaki odgrywają ważną rolę w globalnym systemie sieci pokarmowej i są powszechnie wykorzystywane jako wskaźniki różnorodności biologicznej, zanieczyszczenia i zmian środowiskowych. Mimo, iż spożycie mikroplastiku zostało wykryte u różnych gatunków ptaków, naukowcom ciągle brakuje gatunku modelowego, który posłużyłby za wskaźnik zanieczyszczenia w skali kontynentu i wzdłuż gradientu urbanizacji, tj. od obszarów naturalnych po centra naszych miast. Pozwoliłoby to określić faktyczny stopień zanieczyszczenia środowiska mikroplastikiem.

Prace na Wydziale Biologii UwB wykazały...

Właśnie tym tematem zainteresował się dr Krzysztof Deoniziak z Katedry Zoologii i Genetyki Wydziału Biologii UwB, który wraz z zespołem w ciągu ostatniego roku określał występowanie mikroplastiku w przewodzie pokarmowym dwóch euroazjatyckich przedstawicieli ptaków drozdowatych: kosa oraz śpiewaka.

Drozdy wydają się być potencjalną grupą ptaków, która może być wykorzystana jako wskaźnik zanieczyszczenia mikroplastikiem w ekosystemach lądowych. To dlatego, że mają wyjątkowo lądowy tryb życia, szeroki zasięg występowania wielu gatunków, a także ze względu na rolę, którą pełnią w środowisku. Do badań wykorzystaliśmy ptaki, które zginęły w wyniku kolizji z infrastrukturą antropogeniczną, taką jak budynki, ekrany akustyczne, linie wysokiego napięcia. Ptaki były zbierane przez członków zespołu oraz wolontariuszy, w ramach projektów monitoringu przyrodniczego oraz nauki obywatelskiej (tzw. citizen science) w różnych miejscach województwa podlaskiego – relacjonuje dr Deoniziak.

Kos, fot. Dr Krzysztof Deoniziak

...wszechobecność mikroplastiku w ekosystemach, w których żyjemy

Wyniki badań pokazały, że wszystkie z przebadanych 16 kosów i 18 śpiewaków miały mikroplastik w przewodzie pokarmowym. Badacze zaobserwowali łącznie 1073 mikroplastiki, składające się głównie z włókien o wielkości poniżej 1 mm. Jak mówią, jest to zgodne z wcześniejszymi doniesieniami o włóknach jako głównym rodzaju mikroplastiku wykrywanym u ptaków lądowych i dominującym w środowisku. Większość zaobserwowanych mikroplastików była przezroczysta, co może wskazywać, że pochodziły z plastików jednorazowego użytku bądź folii wykorzystywanej do pakowania. Badacze zaobserwowali średnio 40 cząstek mikroplastiku u każdego badanego śpiewaka oraz 21 u kosa.

Średnia liczba mikroplastiku stwierdzona w przewodach pokarmowych naszych drozdów była zatem wyższa niż wykazana dla któregokolwiek z wcześniej badanych gatunków ptaków lądowych, a także wyższa niż podawana dla ptaków morskich – podsumowuje dr Krzysztof Deoniziak. – Niniejsze badania dostarczają pierwszych dowodów na spożycie mikroplastiku przez kosy i śpiewaki, a także są jednymi z niewielu badań dokumentujących obecność mikroplastiku w organizmach dzikich zwierząt lądowych w Europie i na świecie. Wysokie stężenie mikroplastiku w przewodzie pokarmowym obu gatunków sugeruje wszechobecność mikroplastiku w ekosystemach, w których sami żyjemy.

W ocenie białostockich badaczy, uzyskane wyniki są obiecujące dla znalezienia gatunku modelowego do monitorowania zanieczyszczenia mikroplastikiem w środowisku lądowym.

W badaniach kierowanych przez dr. Deoniziaka uczestniczyli Sławomir Niedźwiedzki z Fundacji Szklane Pułapki, mgr Wojciech Pol – doktorant z Katedry Ekologii Wód Wydziału Biologii UwB oraz mgr Aleksandra Cichowska, która w lipcu 2022 roku obroniła na tym wydziale pracę magisterską zrealizowaną w ramach opisywanych badań.

Wyniki zostały opublikowane w prestiżowym czasopiśmie naukowym Science of the Total Environment (IF: 10,753, MNiE: 200 pkt). Z artykułem (otwarty dostęp) można zapoznać się na portalu ScienceDirect pod adresem: https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2022.158621.

Autor

Katarzyna Dziedzik, UwB

Zdjęcia

dr Krzysztof Deoniziak