A ideia de plásticos biodegradáveis ​​parece boa no início. Contudo, muito pouco se sabe sobre como eles são degradados no solo e como isso é influenciado pelas mudanças climáticas. Em dois estudos recentes, ecologistas de solo do Centro Helmholtz de Pesquisas Ambientais (UFZ) mostraram qual comunidade microbiana é responsável pela degradação, que papel o clima desempenha neste processo, e por que os plásticos biodegradáveis ​​ainda podem ser problemáticos.

Plástico que acaba no solo, oceanos, ou as águas interiores podem prejudicar os organismos que vivem nelas e levar a perturbações graves e de longo prazo nos ecossistemas. O desenvolvimento e o aumento do uso de plásticos biodegradáveis ​​são, portanto, o foco de uma economia mais ecológica. “Mas apesar da imagem positiva dos plásticos biodegradáveis, ainda sabemos muito pouco sobre como atuam no solo ou como se degradam, "diz o Prof. François Buscot, ecologista de solos da UFZ.

A fim de lançar mais luz sobre isso, A equipe de pesquisa de Buscot investigou as seguintes questões em um estudo recente publicado em Ciência e Tecnologia Ambiental :Com que rapidez o plástico biodegradável se degrada? Quais microrganismos estão envolvidos? Como eles interagem? Quais condições promovem o processo de degradação? E o que o inibe? "Também queríamos saber como as mudanças de temperatura e níveis de precipitação resultantes das mudanças climáticas afetam a degradabilidade dos plásticos, "explica o Dr. Witoon Purahong, também ecologista de solo da UFZ e principal autor do estudo.

Para este fim, experimentos foram conduzidos no Global Change Experimental Facility (GCEF) em Bad Lauchstädt, que é atualmente considerado como um dos maiores experimentos climáticos ao ar livre do mundo em termos de área. Os pesquisadores investigaram as consequências das mudanças climáticas no uso da terra e nos ecossistemas. O foco estava em cobertura morta e filmes de horticultura, que são usados ​​para cobrir o solo. Estes são normalmente feitos de polietileno (PE), um plástico produzido a partir de matérias-primas fósseis. Por razões tecnológicas, resíduos dos filmes freqüentemente permanecem no solo. Isso leva à contaminação com microplásticos em médio prazo. Mudar para alternativas biodegradáveis, portanto, faria muito sentido aqui. Mas existem efeitos colaterais no uso de tais alternativas?

Para descobrir, a equipe investigou como polibutileno succinato-co-adipato (PBSA), um filme mulch de base biológica parcialmente produzido a partir de plantas (milho, cana de açúcar, mandioca), biodegrada nas condições naturais de um campo agrícola. Os pesquisadores distinguiram entre as condições climáticas atuais e as condições climáticas simuladas projetadas para a Alemanha por volta de 2070. Eles usaram métodos modernos de biologia molecular (sequenciamento de última geração) para determinar qual comunidade microbiana havia colonizado no próprio plástico, bem como no solo circundante.

"Fomos capazes de mostrar que depois de pouco menos de um ano, cerca de 30% do PBSA já havia se degradado. Isso é bastante nas condições climáticas que prevalecem atualmente na Alemanha, "diz Purahong." Os atores principais são fungos, que são sustentados por uma comunidade bacteriana diversa e vários outros microrganismos. Isso inclui bactérias que fornecem nitrogênio aos fungos (o que é raro no plástico) ou bactérias e arqueas que utilizam produtos de degradação tóxicos. "Uma comunidade inteligente de degradação e reciclagem está se formando no plástico e ao redor dele - mesmo com uma taxa de degradação semelhante sob as condições climáticas futuras simuladas, adiciona Purahong. O clima alterado aparentemente não prejudica os fungos degradadores de PBSA. A comunidade microbiana ao redor deles é ligeiramente diferente - mas o resultado da degradação é semelhante. "Não esperávamos notícias tão boas."

Em outro estudo publicado na Environmental Science Europe, os pesquisadores da UFZ examinaram a comunidade de microrganismos em condições mais rigorosas. Eles investigaram como a comunidade muda quando grandes quantidades de PBSA entram no solo, bem como o que acontece quando uma alta concentração de fertilizante nitrogenado é aplicada. "Grandes quantidades de PBSA realmente tornam a comunidade microbiana no solo bastante diferente, "diz o doutorando Benjawan Tanunchai e principal autor do estudo. Com um aumento de 6% de PBSA no solo, a diversidade de espécies de fungos diminuiu em 45% e a de arquéias em 13%. Por outro lado, a alta carga de PBSA em combinação com a fertilização da área levou à proliferação de Fusarium solani, um fungo prejudicial às plantas muito difundido.

Os dois estudos UFZ, portanto, rendem uma notícia boa e outra não tão boa:o PBSA no solo pode ser degradado de forma comparativamente rápida e eficiente - mesmo sob futuras condições climáticas. Contudo, se o PBSA estiver presente em grandes quantidades junto com altas concentrações de fertilizante nitrogenado, A degradação do PBSA pode ter um impacto negativo na produção agrícola como resultado de uma comunidade microbiana perturbada e do aumento da presença de pragas. “Quando grandes quantidades de plástico acabam no meio ambiente, nunca é bom, mesmo que seja um plástico biodegradável, "diz Buscot." A melhor coisa seria evitar o plástico completamente. Contudo, porque esta é atualmente uma meta irreal, devemos pelo menos confiar em plásticos biodegradáveis ​​em todos os lugares possíveis e saber o máximo possível com antecedência sobre suas propriedades de degradação e consequências. "