PUTEVIMA ŠARENE PLASTIKE

(MEDIALAB*) Jedan običan dan u septembru 1993. godine. Ričard Tomson je sa svojim kolegama bio u akciji čišćenja plaže na ostrvu Man, jednom od britanskih ostrva u Irskom moru kod severozapadne obale Engleske. I tako, dok su rasčišćavali smeće na obali, Tomsonu su privukli pažnju raznobojni fragmenti koji su ličili na pesak. Ovaj naučnik je toliko bio fasciniran da je morao u laboratorijskim uslovima da ispita te fragmente i potvrdi da zaista nisu zrnca peska već mnogo sitni komadi plastike.

Svoj dalji istraživački rad profesor Tomson je usmerio u ispitivanju tih plastičnih čestica. O distribuciji manjih čestice veličine do pet mikrometara koje je nazvao mikroplastika i njihovom uticaju u okeanu je prvi put izvestio u svojoj revolucionarnoj studiji iz 2004. godine. Osim u okeanima, naučnici nam dalje dokazuju da je mikroplastika prisutna i u drugima životnim sredinama kao što je zemljište, vazduh pa čak i u ljudskom telu.

Prema izvoru, mikroplastiku delimo na primarnu i sekundarnu. Primarna mikroplastika nastaje u direktnoj proizvodnji sitnih plastičnih čestica u industriji kozmetike, proizvodnji paste za zube, deterdženata i drugog. Sekundarna mikroplastika nastaje nakon što plastičan otpad uđe u životnu sredinu i trpi mehaničko habanje pod uticajem vetra, vode i drugih činilaca. To su manji komadi plastike o kojima je najčešće i reč kada govorimo o zagađenju zemljišta.

Ispostavilo se da u zemljištu ima mnogo više mikroplastike nego u okeanima, i to četiri do dvadeset tri puta više. Zemljište je raznovrsno i po pitanju teksture, hranjivih materija, prisustva mikroorganizama, a i mikroplastika ima svoja različita svojstvima, tako da treba rešiti sve te složene interakcije zemljiste-mikroplastika i u tome mogu da pomognu tehnike mašinskog učenja.

Istraživači predvođeni profesorom korejskog univerziteta Jong Sik Ok koristili su modele mašinskog učenja da bi dobili kvantitativni uvid u promenu svojstva zemljišta pod uticajem plastičnog otpada. Ovi istraživači su objedinili podatke iz četrdeset osam naučnih radova objavljenih između 2017. i 2022. godine, obradili kroz određene algoritme, a dobijene rezultate su objavili u žurnalu Environmental Pollution.

U istraživanju koje je predvodio profesor Jong Sik Ok dokazano je da je veličina mikroplastike dominantni faktor koji utiče na hemijska svojstva zemljišta: aktivnost enzima kisele fosfataze (jedinjenje koje omogućuje biljkama fosfor iz zemljišta), pH (vrednost koja nam govori da li je zemljište kiselo ili bazno što je dalje bitno jer utiče na to da li će biljka usvajati hranjive materije iz zemljišta) i kiseonik.

Istraživanje je pokazalo da na hemijska svojstva zemljišta takođe utiče i oblik, vrsta i doza mikroplastike. Njihovo istraživanje otkriva i da pojava različitih tipova mikroplastike kao što su polietilen, polistiren, poliamid, polimlečna kiselina… smanjuje bogatstvo i raznovrsnost bakterijskih zajednica u zemljištima. Čak se pokazalo i da mikroplastika menja sastav mikrobnih zajednica u zemljištu.

Prisustvo mikroplastike u zemljištu nije samo ekološki već i zdravstveni problem. Pored toga što drastično menja svojstva zemljišta, ispostavlja se da i biljke mogu da apsorbuju mikroplastiku preko korenovog sistema. Na taj način plastika ulazi u ljudski lanac ishrane i dovodi do zdravstvenih komplikacija. Mikroplastika još može i da veže i transportuje toksične materije pa imamo i razlog više da se zabrinemo za bezbednost hrane. Rađena su istraživanja koja su pokazala da se kancerogen i toksičan teški metal kadmijum vezuje za mikroplastiku i kao takav nakuplja u pšenici. Prekomerni unos kadmijuma narušava zdravlje pluća, bubrega, jetre i kosti čoveka, a njegovo nakupljanje u ljudskim organima izaziva razne bolesti kao sto su emfizem (bolest pluća), disfunkcija bubrega i jetre, osteoporoza i kardiovaskularne bolesti.

Istraživanje koje je predvodio profesor Jong Sik Ok predstavlja pionirski poduhvat što se tiče primena tehnika mašinskog učenja u proučavanju uticaja mikroplastike na svojstva zemljišta.

Tekst: Jelena V.

Foto: Stevieboy1966/Pixabay

*U okviru MEDIALAB serije “Nauka kroz priče” objavljuje seriju tekstova mladih, kreativnih naučnopopularnih autora koji su polaznici škole naučnog novinarstva MEDIALAB koju organizuje Institut za fiziku u okviru inicijative “Nauka kroz priče”