تقلل ملوحة المياه من خطر انتقال البكتيريا الضارة إلى البلاستيك الدقيق من المياه العذبة إلى البحر

العدد 617: أظهرت دراسة أجريت على البكتيريا الموجودة على البلاستيك الدقيق في تسعة أنهار أوروبية أن الملوحة تعمل كحاجز يمنع مسببات الأمراض الخطيرة من السفر لمسافات كبيرة على الحطام البلاستيكي. 

تُشكّل المواد البلاستيكية الدقيقة مصدر قلق عالمي متزايد، حيث تُجرى أبحاث كثيرة حول انتقالها في البيئة وآثارها المحتملة على النظم البيئية وصحة الإنسان. ومن جوانب النفايات البلاستيكية التي قد تُخلّف آثارًا صحية وجود الأغشية الحيوية، وهي طبقة من الكائنات الحية الدقيقة تتجمع على سطحها. عندما ينتهي المطاف بالبلاستيك في المسطحات المائية، يُمكن أن ينتقل لمسافات طويلة، آخذًا معه مجتمع الميكروبات "البلاستيكية" التي تُحيط به.  

وعلى الرغم من هذه المخاوف، لا تزال هناك فجوات بحثية حول كيفية تغير هذا المجتمع الميكروبي تحت الضغوط البيئية، أثناء انتقاله عبر المياه العذبة إلى البحر، والمدى الذي تتواجد به مسببات الأمراض الضارة المحتملة بصحة الإنسان والحيوان على البلاستيك المنقول بالمياه.  

انطلق باحثون فرنسيون في مهمةٍ استمرت سبعة أشهر على متن قاربٍ يجوب تسعة أنهار أوروبية رئيسية، بما فيها نهرا السين والراين، انطلاقًا من البحر حتى نقطةٍ أعلى منبع أول مدينةٍ مكتظةٍ بالسكان على كلٍّ من النهرين. أخذ الباحثون عيناتٍ من المياه في أربع أو خمس نقاطٍ على طول تدرج الملوحة في الأنهار، ثم قاموا بتحليل عيناتٍ فرعيةٍ لتحليل العناصر الغذائية والجسيمات الدقيقة والتنوع البكتيري. كما جمعوا جسيماتٍ بلاستيكية دقيقةً باستخدام شبكةٍ خاصةٍ، وحللوها لتحديد الأنواع الموجودة في البلاستيسفير، وشدتها الوبائية، وقدرتها على تكوين الأغشية الحيوية.  

ولاستكشاف استعمار البكتيريا للبلاستيك الدقيق في نفس المياه، قامت مجموعة برية قبل شهر من وصول القارب بوضع شبكة من البولي إيثيلين النقي والبولي أوكسي ميثيلين والنايلون في هياكل قفص أسطوانية مؤمنة، والتي جمعها العلماء على متن القارب بعد شهر.  

استخلص الفريق جميع المواد البلاستيكية الدقيقة في الدراسة باستخدام الكحول وملقط معقم باللهب قبل تجميدها مباشرةً في النيتروجين السائل حتى استخلاص الحمض النووي، وذلك لتجنب خطر التلوث. أجرى الفريق تسلسل الحمض النووي لجميع البكتيريا المأخوذة من العينات، واستخدموا مطياف الأشعة تحت الحمراء لتحليل تركيب المواد البلاستيكية الدقيقة المُفرزة التي استخلصوها. درسوا المجتمعات البكتيرية في كل نهر على حدة، مع إيلاء اهتمام خاص لاستعمار الأنواع الضارة المحتملة، مثل تلك التي قد تسبب ازدهار الطحالب السامة، وأمراض البشر، والفطريات.  

ومن خلال تحليلاتهم، وجد العلماء أن المجتمعات البكتيرية على البلاستيك الدقيق كانت متميزة للغاية عند مقارنتها بالبكتيريا الحرة وتلك المرتبطة بالجزيئات العضوية في المياه المحيطة.  

الأهم من ذلك، كشفت بياناتهم أيضًا عن مجتمعات بكتيرية مميزة للبلاستيك الدقيق في المياه العذبة والبحر، مع اختلاف مصبات الأنهار عن كليهما. أظهرت البلاستيكات الدقيقة البحرية ثراءً وتوازنًا وتنوعًا أقل بكثير في مجتمعاتها البكتيرية مقارنةً بتلك الموجودة في الأنهار. وحددوا أجناس مسببات الأمراض المحتملة. الإيروموناس, أسيدوفوراكس, اركوباكتر و بريفوتيلا في عينات المياه العذبة، ولكن ليس في البحر؛ بينما الضمة¹ كان العامل الممرض السائد في البحر. ولم يجدوا أي انتقال للعوامل الممرضة بينهما.  

وقد سلطت هذه الأدلة الضوء على ما وصفه العلماء بأنه "ضغط انتقائي قوي يمارس بين بيئات المياه العذبة والبيئات البحرية"، وهو ما يمثل حدًا لانتشار الكائنات الحية الدقيقة من المياه العذبة إلى البحر كجزء من الغلاف البلاستيكي.  

تم التأكيد على المخاطر المحتملة لانتقال البكتيريا عبر البلاستيك الدقيق من خلال قيام الفريق بتسجيل العامل الممرض تعفن الشوانيلا على الجسيمات البلاستيكية الدقيقة لأول مرة، حصريًا في مياه الأنهار. ورغم ندرتها، S. متعفن يمكن أن تصيب البشر، مسببةً أمراضًا معوية وجلدية وأنسجة رخوة. ومع ذلك، يشير حاجز الملوحة الذي تم تحديده في الدراسة إلى أن احتمال انتقال هذه المسببات المرضية من الأنهار إلى البحر منخفض.  

استعادت الطرق المستخدمة في الدراسة جزيئات بلاستيكية دقيقة، والتي يُتوقع عادةً وجودها في المجاري المائية، حيث كان البولي إيثيلين هو المكون الرئيسي، بنسبة 45%، والبولي بروبيلين ثاني أكثر المكونات استعادتًا بنسبة 12%. وجد الباحثون أن التركيب الكيميائي للبوليمرات لم يؤثر بشكل كبير على مجتمع البلاستيسفير، على الرغم من أن الأبحاث السابقة أشارت إلى وجود صلة.²وأشار الباحثون إلى أن هذا قد يكون بسبب تلك الدراسات التي تبحث في الاستعمار طويل الأمد، بدلاً من أخذ العينات مباشرة من البيئة.  

تُعدّ مشكلة البلاستيك الدقيق، كموطن إضافي وناقل لمسببات الأمراض، قضية عالمية جديرة بالاهتمام. ويعالج الاتحاد الأوروبي تلوث البلاستيك والبلاستيك الدقيق في سياسات بيئية وكيميائية وقطاعية متنوعة، بما في ذلك نظام تسجيل وتقييم وترخيص وتقييد المواد الكيميائية (REACH) فيما يتعلق بجسيمات البوليمرات الاصطناعية الدقيقة، التوجيه الإطاري للاستراتيجية البحرية و التوجيه الإطاري للمياهوتعني ولاية الأخيرة على المياه السطحية، سواء الداخلية أو في المناطق الانتقالية، أن العمل الجديد يوفر المعرفة ذات الصلة بالأغشية الحيوية ومخاطرها المحتملة. 

تُسد هذه الدراسة الثغرات المعرفية في الأبحاث المحدودة والمجزأة حتى الآن حول المجتمعات الميكروبية في البلاستيك الدقيق، مع مراعاة مواقع مكانية مختلفة. ومن شأن إجراء أبحاث إضافية تتجاوز البكتيريا، لتشمل مجموعات مثل الفيروسات والكائنات وحيدة الخلية، بالإضافة إلى استكشاف التغيرات المرتبطة بالمد والجزر، أن يُسهم في إثراء السياسات المستقبلية التي تُعنى بتلوث البلاستيك وجودة المياه والصحة.  

ملاحظة 

1. يشمل هذا الجنس المتسامح مع المياه المالحة الأنواع ضمة الكوليرا - الذي يسبب الكوليرا - و V. parahaemolyticus - مما قد يسبب التهاب المعدة والأمعاء. 

٢. على سبيل المثال: بينتو م، لانجر ت، هوفر ت، هوفمان ت، هيرندل ج. ج. (٢٠١٩). يختلف تكوين المجتمعات البكتيرية المرتبطة بالأغشية الحيوية البلاستيكية باختلاف البوليمرات ومراحل تطورها. بلوس وان ١٤(٦): e٠٢١٧١٦٥. 

حصة هذه المادة: