Tällä hetkellä muovisaaste on kaikkialla. Miljardeja tonneja muovijätettä päätyy kaatopaikoille tai kelluu mereen ja hajoaa vähitellen pienemmiksi paloiksi, mutta ei koskaan katoa. Tämä on yksi aikamme vakavimmista ympäristöongelmista, eikä se häviä, ellemme muuta muovin käyttötottumuksiamme tai kehitä uusia biohajoavia materiaaleja.
Juuri sitä UC San Diegon tiedemiehet ovat tehneet suurimman osan viime vuosikymmenen ajan. Monitieteinen tiimi, johon kuuluu biologi Stephen Mayfield ja kemistit Michael Burkart ja Robert "Skip" Pomeroy, ovat kehittäneet polyuretaanivaahtoa, joka on valmistettu levistä ja muista biologisista lähteistä, jotta vaahto voidaan hajottaa luonnollisesti ympäristön vaikutuksesta. Aineet (bakteerit ja sienet) hajoavat biologisesti. Asiantuntijat ovat käyttäneet näitä vaahtoja kenkien valmistukseen, mukaan lukien varvastossut, jotka ovat maailman suosituimpia jalkineita, ja ovat testanneet niiden hajoamista maanpäällisissä ympäristöissä. Kun kengät on haudattu maahan, ne alkavat hajota jo 16 viikossa.
Nyt uudessa tutkimuksessa ryhmä testasi, hajoavatko nämä biopohjaisista monomeereistä valmistetut polyuretaanivaahdot, kun ne upotetaan meriveteen. Tutkijat työskentelivät yhdessä tutkimuksen kirjoittajan Samantha Clementsin kanssa, meribiologi ja tutkimussukeltaja Scripps Institution of Oceanographysta. He immobilisoivat vaahto- ja kenkänäytteet Ellen Browning Scripps Memorial Pier -laiturilla ja seurasivat niiden fysikaalisia ja kemiallisia muutoksia käyttämällä Fourier-muunnos-infrapunaspektroskopiaa ja pyyhkäisyelektronimikroskooppia.
Terminaalin sijainti tarjoaa ainutlaatuisen mahdollisuuden testata materiaalia luonnollisessa rannikkoekosysteemissä, ympäristössä, johon muovijätettä usein päätyy. Vuonna 2010 tutkijat arvioivat, että 8 miljardia kiloa muovia pääsi valtamereen yhdessä vuodessa, ja merkittävän kasvun odotetaan kasvavan vuoteen 2025 mennessä. Kun muovijäte pääsee valtamereen, se voi vahingoittaa meren ekosysteemejä, huuhtoutua roskana maihin tai kulkeutua keskeisiin paikkoihin, muodostaen jätepyörteitä, kuten Tyynenmeren kaatopaikka, jonka pinta-ala on yli 1,6 miljoonaa neliökilometriä.
Löydökset, jotka on nyt julkaistu Environmental Science -lehdessä, osoittavat, että erilaiset meren organismit kiinnittivät nopeasti nämä telakkaan kiinnitetyt kokeelliset polyuretaanimateriaalit ja ne alkoivat hajota vain neljässä viikossa. Hajottajat, pääasiassa bakteerit ja sienet, hajottavat materiaalit alkuperäisiksi monomeereiksi (kemiallisiksi molekyyleiksi), joita sitten käytetään ravinnon lähteenä. Kun tutkijat tunnistivat mikrobit, jotka pystyivät kuluttamaan polyuretaaninäytteitä, he havaitsivat, että nämä mikrobit olivat lajeja, joita esiintyy yleisesti kaikissa luonnollisissa meriympäristöissä.
Stephen Mayfield, biologisten tieteiden korkeakoulun professori ja Kalifornian merileväbioteknologiakeskuksen johtaja, sanoi: "Ei ole olemassa yhtä tieteenalaa, joka voisi käsitellä näitä yleisiä ympäristöongelmia, mutta olemme kehittäneet integroidun ratkaisun, joka toimii maalla ja nyt Tiedän, että se voidaan tehdä myös valtameressä. Biologinen hajoaminen. Olin hämmästynyt nähdessäni kuinka monta organismia meressä asettui tämän vaahdon päälle. Siitä tuli jotain mikrobiriutan kaltaista."
Tutkijat pyrkivät jatkossakin kehittämään uusiutuvia ja kestäviä biologisista lähteistä valmistettuja monomeerejä tuottaakseen polymeerejä erilaisiin käyttötarkoituksiin tulevaisuudessa. Heidän tutkimuksessaan jatketaan myös biologisen hajoamisprosessin ja siitä aiheutuvien kemikaalien tutkimista. Asiantuntijoiden mukaan ihmiset alkavat ymmärtää muovisaasteongelman laajuutta ja etsivät vaihtoehtoja, jotka ovat vähemmän haitallisia luonnolle.
Stephen Mayfield sanoi: "Muovin väärä käsittely meressä hajoaa mikromuoveiksi ja siitä on tullut valtava ympäristöongelma. Olemme osoittaneet, että on täysin mahdollista luoda korkean suorituskyvyn muovituotteita, jotka hajoavat meressä. Muovit eivät ole Sen pitäisi joutuu mereen, mutta jos se menee, materiaalista tulee ruokaa mikrobeille, ei muovijätettä ja vesieliöitä vahingoittavia mikromuoveja."
