عادةً ما يُنظر إلى الميكروبلاستيك على أنه مشكلة بحرية، لكنه يتراكم أيضًا في تربة المزارع. ومراجعة علمية حديثة تشير إلى أن تأثيره يتجاوز التلوث الفيزيائي.
يركز فريق الباحثين بقيادة جامعة جيانجسو على ما يحدث على المستوى الميكروسكوبي على سطح الجزيئات البلاستيكية، حيث تتلاقى الميكروبات، تتنافس، وتتبادل الجينا، هذه التفاعلات يمكن أن تؤثر على خصوبة التربة، واستعادة النظام البيئي، واستدامة الزراعة على المدى الطويل.
تم نشر الدراسة في Agricultural Ecology and Environment.
ما هو الميكروبلاستيك؟
الميكروبلاستيك هو شظايا بلاستيكية أصغر من خمسة مليمترات، تصل إلى التربة الزراعية عبر الملاط البلاستيكي، الحمأة، مياه الري، وتفكك النفايات البلاستيكية الأ، بمجرد وجودها في التربة، يمكن أن تغير تركيبها، وتعيق دورة العناصر الغذائية، وتؤثر على الكائنات الحية التي تحافظ على عمل النظام البيئي للتربة.
بلاستيسفيرات: بيئات دقيقة على الجزيئات البلاستيكية
كل جزيء بلاستيكي يمكن أن يصبح موطنًا مصغرًا يُعرف باسم البلاستيسفير (Plastisphere). هنا تتجمع الميكروبات على السطح وتشكل شبكات حيوية نشطة.
كثافة هذه التجمعات تجعل التفاعلات بين الكائنات أكثر حدة مما هي عليه في التربة المحيطة. هذه البيئات يمكن أن تغير سلوك المجتمعات الميكروبية، وتحرك العناصر الغذائية، وتزيد من مقاومة التربة للضغوط.
دور الفيروسات
تلعب البكتيريوفاجات، وهي فيروسات تصيب البكتيريا، دورًا رئيسيًا في إعادة تشكيل المجتمعات البكتيرية وإطلاق المواد المغذية من خلال تدمير الخلايا.
كما يمكن للفيروسات أن تنقل الجينات بين الميكروبات، ما يؤدي إلى تغييرات محتملة في خصائص المجتمع الميكروبي.
تبادل الجينات: سلاح ذو حدين
قد يساعد تبادل الجينات على تعزيز تحلل البلاستيك بواسطة الميكروبات، لكنه قد ينشر أيضًا جينات مقاومة للمضادات الحيوية أو صفات ضارة أخرى. هذه النقاط الساخنة للجينات قد تسرع التغيرات في المجتمعات الميكروبية بطرق يصعب التحكم فيها.
استخدام الفيروسات لتسريع التحلل
تستعرض المراجعة أفكارًا ناشئة لاستخدام أنظمة مرتبطة بالفيروسات لتعزيز تحلل البلاستيك في التربة، مثل تعزيز المجتمعات الميكروبية بمساعدة الفاجات أو توصيل الإنزيمات إلى سطح البلاستيك بواسطة جسيمات شبيهة بالفيروسات. هذه المفاهيم لا تزال نظرية وتطرح مخاطر بيولوجية وجينية يجب مراعاتها.
الحاجة إلى بحوث طويلة الأمد
معظم الدراسات الحالية مختبرية أو قصيرة المدى. التربة تتغير عبر المواسم والسنوات، وقد تتغير علاقة الميكروبات والفيروسات بالميكروبلاستيك بطرق لا تلتقطها الدراسات القصيرة.
أدوات جديدة لفهم البلاستيسفيرات
يقترح الباحثون استخدام الفيزوميات على مستوى الخلية الفردية، التنبؤ بالمضيف بالذكاء الاصطناعي، وتقنيات المولتيمكس المتقدمة لتحديد الكائنات الميكروبية والفيروسات المتفاعلة معها، ورصد حركة الجينات في التربة.
الخلاصة
تشير الدراسة إلى أن فيروسات التربة والمجتمعات الميكروبية على الميكروبلاستيك قد تكون أدوات قوية لإعادة بناء تربة مقاومة للتلوث، مع ضرورة البحث الدقيق لتقليل المخاطر. الرسالة الأساسية: الميكروبلاستيك في التربة ليس مجرد حطام بلاستيكي، بل ساحات بيولوجية دقيقة تشكل ديناميات جديدة في النظام البيئي للتربة.
