Príroda v plastovej dobe: Ako mikroplasty ovplyvňujú rastliny?

Čo majú spoločné Antarktída, materské mlieko, Himaláje, veľryba a mrkva? Na prvom stupni základnej školy je správnou odpoveďou to, že sa v slovách nachádza písmeno a. Sofistikovanejšia odpoveď (alebo dôsledok vyprchania kľúčových vedomostí zo ZŠ a nutnosť zaloviť vo vodách vysokoškolských poznatkov) je, že sa v nich potvrdila prítomnosť mikroplastov. Prvé mikroplasty vedci objavili v morskej vode, no v súčasnosti vieme, že mikroplastové znečistenie zasahuje všetky ekosystémy a výskumy v tejto oblasti prinášajú neustále nové zistenia.

Podľa všeobecne akceptovanej definície sú mikroplasty malé plastové častice s priemerom pod päť milimetrov. Na ich výskyt v morskej vode prvýkrát poukázal v krátkej štúdii uverejnenej v časopise Science v máji 2004 morský biológ Richard C. Thompson, ktorý nájdené malé plastové čiastočky nazval mikroplasty. Počas 21 rokov jeho článok citovali viac ako 8 000-krát, čo je úctyhodné číslo, a svojím príspevkom v podstate naštartoval výskum mikroplastov. Ten sa posúva od morskej vody k poľnohospodárskej pôde, od ohrozenia morských živočíchov po prítomnosť mikroplastov v ľudskom mozgu a otázku, či môže súvisieť s rozvojom neurodegeneratívnych ochorení.

Hľadanie pravdy

Mikroplasty sa do poľnohospodárskych pôd dostávajú napríklad v dôsledku používania poľnohospodárskych plastových fólií, polievania vodou z čističiek odpadových vôd a recyklácie kalov z čističiek. Výskum pôsobenia mikroplastov na rastliny je pekným príkladom toho, ako funguje veda. Niektorí vedci zistili, že mikroplasty rastlinám neškodili, iní, že im dokonca prospievali, no výrazná väčšina potvrdila, že mikroplasty pôsobia na rastliny negatívne. Kto mal teda pravdu? V podstate všetci. Efekt mikroplastov totiž závisí od mnohých faktorov, napríklad od chemického zloženia mikroplastov, ich veľkosti, tvaru, koncentrácie, veku (zostarnuté mikroplasty, napr. vplyvom UV žiarenia, majú iný vplyv ako nové), druhu rastliny a jej rastového štádia, spôsobu kultivácie a prítomnosti iných kontaminantov. Samozrejme, ďalej hľadali odpoveď na najzákernejšiu škôlkarskú otázku: A prečo? V procese klíčenia môžu mikroplasty pomôcť v rozrušovaní pevných obalov semien a neskôr môžu mikroplastové vlákna zvýšiť objem vody zadržanej v pôde. Negatívny vplyv mikroplastov však výrazne prevyšuje ojedinelé pozitívne účinky.

Mikroplasty prítomné v pôde menia jej vlastnosti a ovplyvňujú pôdne mikrobiálne spoločenstvá, čo následne zasahuje rastliny. Malé plastové častice blokujú póry semien, resp. priľnú na korene, a tak znižujú príjem vody a živín rastlinami. Ostré hrany mikroplastov môžu spôsobovať fyzické poškodenia. Najmenšie mikroplasty vstupujú do rastlín cez koreňové vlásky alebo trhliny, ktoré vznikajú v miestach zakladania bočných koreňov. Na prítomnosť mikroplastov reagujú rastliny zvýšenou produkciou reaktívnych kyslíkových radikálov (vyvolávajú oxidačný stres) a následne sa zvyšuje aktivita antioxidačných enzýmov. Znižuje sa množstvo chlorofylov a rýchlosť fotosyntézy. Menia sa hladiny rastlinných hormónov, koncentrácia živín a expresia niektorých génov, napríklad tých, ktoré súvisia s metabolizmom uhlíka. Rastliny v prítomnosti mikroplastov rastú pomalšie ako za normálnych podmienok.

Autorka článku: Mgr. Danica Kučerová, PhD.
Chemický ústav SAV, v. v. i., v Bratislave