تغطية شاملة

خفيفة وغير قابلة للتدمير: الجزيئات البلاستيكية التي تحملها الرياح ونتنفسها

البروفيسور إيلان كورين: "حتى لو توقفنا عن تلويث الشواطئ صباح الغد، فمن المتوقع أن نرى المزيد والمزيد من جزيئات البلاستيك الدقيقة المنبعثة في الغلاف الجوي - حيث أن النفايات البلاستيكية التي وجدت طريقها بالفعل إلى البحر تستغرق وقتًا طويلاً إلى جزيئات"

النفايات البلاستيكية على الشاطئ. الرسم التوضيحي: موقع Depositphotos.com
النفايات البلاستيكية على الشاطئ. الرسم التوضيحي: موقع Depositphotos.com

على الرغم من أن المنتجات البلاستيكية التي يتم إلقاؤها في البحر غير قابلة للتحلل البيولوجي، إلا أنها تتحلل تدريجياً وتتحول إلى جزيئات بلاستيكية دقيقة يمكن أن تشكل مشكلة بيئية خطيرة لا تعرض البيئة البحرية للخطر فحسب، بل تهدد صحة الإنسان أيضًا. معهد وايزمان لعلماء العلوم اكتشفت مؤخرا لأن هذه الجزيئات تنجرف إلى أركان المحيط النائية - تلك التي كانت تعتبر صافية وخالية من التأثيرات الضارة للإنسان - ويمكن أن تنبعث في الغلاف الجوي وتبقى في الهواء لساعات طويلة وحتى أيام.

تقول الدكتورة ميري ترينيك من المجموعات البحثية للبروفيسور: "لقد أظهرت الدراسات السابقة بالفعل وجود جسيمات بلاستيكية دقيقة في الغلاف الجوي في المناطق القريبة من الساحل". إيلان كورين من قسم علوم الأرض والكواكب والأستاذ د. عساف فيردي من قسم علوم النبات والبيئة. "ومع ذلك، فقد أذهلنا اكتشاف كمية كبيرة من المواد البلاستيكية الدقيقة فوق أجزاء من المحيط يُفترض أنها "بدائية"."

المجموعات البحثية للأستاذ فيردي وكورن - مع البروفيسور. يانون روديتش من قسم علوم الأرض والكواكب - يتعاونون منذ سنوات في محاولة لفهم التفاعل بين المحيط والغلاف الجوي. وكجزء من هذه الجهود البحثية، وفي عام 2016، تم إرسال الدكتور ميتشل فلوريس في رحلة سفينة الأبحاث "تارا" في شمال المحيط الأطلسي وجمعت، من بين أمور أخرى، عينات من الجسيمات في الهواء فوق هذه المناطق النائية من المحيط.

السفينة الشراعية "تارا". تم وضع أجهزة القياس في أعلى السارية (من نشرة الجمعية الأمريكية للأرصاد الجوية)
السفينة الشراعية "تارا". تم وضع أجهزة القياس في أعلى السارية (من نشرة الجمعية الأمريكية للأرصاد الجوية)

وعندما وصلت العينات إلى معهد وايزمان للعلوم، أدرك الباحثون أن تحديد المواد البلاستيكية الدقيقة في العينات ليس بالأمر السهل على الإطلاق. لفهم أنواع البلاستيك التي دخلت الغلاف الجوي بدقة، لجأ الباحثون إلى العالم الدكتور إيدو بانكاس، الخبير في تقنية تعرف باسم تحليل رامان الطيفي في قسم البنية التحتية للبحوث الكيميائية. وبمساعدة ذلك، اكتشف العلماء أن العينات التي تم جمعها تحتوي على مستويات عالية من عدة أنواع شائعة من البلاستيك، بما في ذلك البوليسترين والبولي إيثيلين والبولي بروبيلين. ومن الحسابات التي أجراها العلماء - والتي أخذت في الاعتبار شكل الجزيئات وكتلتها واتجاه الرياح فوق المحيط وسرعتها - تبين أن أصل البلاستيك الدقيق في العينات هو على الأرجح في البلاستيك. الأكياس وغيرها من النفايات البلاستيكية التي يتم إلقاؤها على الشواطئ وشق طريقها على بعد مئات الكيلومترات - إلى قلب المحيط.   

وكشفت عينات مياه البحر في تلك المناطق عن تركيبة مماثلة من جزيئات البلاستيك. وتعزز هذه الحقيقة الفرضية القائلة بأن جزيئات البلاستيك الدقيقة دخلت الغلاف الجوي نتيجة رذاذ مياه البحر أو حملتها الرياح ونقلتها التيارات الهوائية إلى أجزاء بعيدة من المحيط.

يقول الدكتور ترينيك: "عندما تكون جزيئات البلاستيك الدقيقة في الهواء، فإنها تجف وتتعرض للأشعة فوق البنفسجية وتتفاعل كيميائيًا مع مختلف مكونات الغلاف الجوي". "وهذا يعني أن الجزيئات التي تجد طريقها إلى المحيط قد تكون أكثر ضررا أو سمية للكائنات البحرية التي تبتلعها." ويضيف البروفيسور فيردي: "إن البلاستيك الموجود في البحر بمثابة أرض خصبة للبكتيريا. وعندما تحمل الرياح الجسيمات، فإنها قد تكون حاملة لأنواع بكتيرية بحرية، من بينها كائنات حية مسببة للأمراض قد تضر الكائنات البحرية والبشر على حد سواء.

ويقدر العلماء أن الكمية الفعلية من المواد البلاستيكية الدقيقة الموجودة فوق المحيطات أكبر بكثير مما كشفت عنه القياسات، حيث لم تتمكن أنظمتهم من اكتشاف الجزيئات التي يقل حجمها عن حجم معين. إن حجم الجسيمات أمر بالغ الأهمية: ليس فقط من المرجح أن تبقى الجسيمات الأصغر في الهواء لفترة أطول، ولكن كلما كانت أصغر، كلما زادت احتمالية أن تأكلها (ولكن لا تهضمها) الكائنات البحرية الصغيرة.

"وهناك جانب بيئي مهم آخر: مثل جميع الجسيمات المحمولة جوا، تصبح جزيئات البلاستيك الدقيقة في الواقع جزءا من دورات المواد في الطبيعة - على سبيل المثال، دورات الكربون والأكسجين"، كما يقول البروفيسور كورين ويختتم بتوقعات متشائمة: "حتى لو إذا توقفنا عن تلويث الشواطئ صباح الغد، فمن المتوقع أن نرى المزيد والمزيد من جزيئات البلاستيك الدقيقة تنبعث في الغلاف الجوي - لأن النفايات البلاستيكية التي وجدت طريقها بالفعل إلى البحر تستغرق وقتًا لتتحلل إلى جزيئات.

تقول الدكتورة ميري ترينيك من المجموعات البحثية للبروفيسور: "لقد أظهرت الدراسات السابقة بالفعل وجود جسيمات بلاستيكية دقيقة في الغلاف الجوي في المناطق القريبة من الساحل". إيلان كورين من قسم علوم الأرض والكواكب والأستاذ د. عساف فيردي من قسم علوم النبات والبيئة. "ومع ذلك، فقد أذهلنا اكتشاف كمية كبيرة من المواد البلاستيكية الدقيقة فوق أجزاء من المحيط يُفترض أنها "بدائية"."

المجموعات البحثية للأستاذ فيردي وكورن - مع البروفيسور. يانون روديتش من قسم علوم الأرض والكواكب - يتعاونون منذ سنوات في محاولة لفهم التفاعل بين المحيط والغلاف الجوي. وكجزء من هذه الجهود البحثية، وفي عام 2016، تم إرسال الدكتور ميتشل فلوريس في رحلة سفينة الأبحاث "تارا" في شمال المحيط الأطلسي وجمعت، من بين أمور أخرى، عينات من الجسيمات في الهواء فوق هذه المناطق النائية من المحيط.

وعندما وصلت العينات إلى معهد وايزمان للعلوم، أدرك الباحثون أن تحديد المواد البلاستيكية الدقيقة في العينات ليس بالأمر السهل على الإطلاق. لفهم أنواع البلاستيك التي دخلت الغلاف الجوي بدقة، لجأ الباحثون إلى العالم الدكتور إيدو بانكاس، الخبير في تقنية تعرف باسم تحليل رامان الطيفي في قسم البنية التحتية للبحوث الكيميائية. وبمساعدة ذلك، اكتشف العلماء أن العينات التي تم جمعها تحتوي على مستويات عالية من عدة أنواع شائعة من البلاستيك، بما في ذلك البوليسترين والبولي إيثيلين والبولي بروبيلين. ومن الحسابات التي أجراها العلماء - والتي أخذت في الاعتبار شكل الجزيئات وكتلتها واتجاه الرياح فوق المحيط وسرعتها - تبين أن أصل البلاستيك الدقيق في العينات هو على الأرجح في البلاستيك. الأكياس وغيرها من النفايات البلاستيكية التي يتم إلقاؤها على الشواطئ وشق طريقها على بعد مئات الكيلومترات - إلى قلب المحيط.   

وكشفت عينات مياه البحر في تلك المناطق عن تركيبة مماثلة من جزيئات البلاستيك. وتعزز هذه الحقيقة الفرضية القائلة بأن جزيئات البلاستيك الدقيقة دخلت الغلاف الجوي نتيجة رذاذ مياه البحر أو حملتها الرياح ونقلتها التيارات الهوائية إلى أجزاء بعيدة من المحيط.

يقول الدكتور ترينيك: "عندما تكون جزيئات البلاستيك الدقيقة في الهواء، فإنها تجف وتتعرض للأشعة فوق البنفسجية وتتفاعل كيميائيًا مع مختلف مكونات الغلاف الجوي". "وهذا يعني أن الجزيئات التي تجد طريقها إلى المحيط قد تكون أكثر ضررا أو سمية للكائنات البحرية التي تبتلعها." ويضيف البروفيسور فيردي: "إن البلاستيك الموجود في البحر بمثابة أرض خصبة للبكتيريا. وعندما تحمل الرياح الجسيمات، فإنها قد تكون حاملة لأنواع بكتيرية بحرية، من بينها كائنات حية مسببة للأمراض قد تضر الكائنات البحرية والبشر على حد سواء.

ويقدر العلماء أن الكمية الفعلية من المواد البلاستيكية الدقيقة الموجودة فوق المحيطات أكبر بكثير مما كشفت عنه القياسات، حيث لم تتمكن أنظمتهم من اكتشاف الجزيئات التي يقل حجمها عن حجم معين. إن حجم الجسيمات أمر بالغ الأهمية: ليس فقط من المرجح أن تبقى الجسيمات الأصغر في الهواء لفترة أطول، ولكن كلما كانت أصغر، كلما زادت احتمالية أن تأكلها (ولكن لا تهضمها) الكائنات البحرية الصغيرة.

"وهناك جانب بيئي مهم آخر: مثل جميع الجسيمات المحمولة جوا، تصبح جزيئات البلاستيك الدقيقة في الواقع جزءا من دورات المواد في الطبيعة - على سبيل المثال، دورات الكربون والأكسجين"، كما يقول البروفيسور كورين ويختتم بتوقعات متشائمة: "حتى لو إذا توقفنا عن تلويث الشواطئ صباح الغد، فمن المتوقع أن نرى المزيد والمزيد من جزيئات البلاستيك الدقيقة تنبعث في الغلاف الجوي - لأن النفايات البلاستيكية التي وجدت طريقها بالفعل إلى البحر تستغرق وقتًا لتتحلل إلى جزيئات.

المزيد عن الموضوع على موقع العلوم: