ขยะพลาสติกในทะเลเป็นหนึ่งในระบบนิเวศใหม่ล่าสุดของโลก และนักวิทยาศาสตร์เพิ่งเริ่มเข้าใจว่าจุลินทรีย์ตกตะกอนในบ้านเกาะใหม่ของพวกเขาอย่างไร
ที่จุดสิ้นสุดของท่าเรือในเมือง Woods Hole รัฐแมสซาชูเซตส์ Erik Zettler ดึงสิ่งมีชีวิตใต้ท้องทะเลสีเขียวและสีน้ำตาลเป็นประกายระยิบระยับ เขาผูกกองทั้งหมดไว้กับด้านล่างของบันได A-frame ที่ง่อนแง่นซึ่งทำหน้าที่เป็นชั้นวางชั่วคราว
ที่ไหนสักแห่งที่แขวนอยู่ภายในตะกร้าเหล็กรูปโกศที่ซ่อนอยู่ใต้พรมหนา ๆ ที่เหนียวเหนอะหนะ การตั้งรกรากของคลื่นทะเลและฟองน้ำ มีหลักฐานว่าระบบนิเวศใหม่ล่าสุดของโลกคือ The Plastisphere
Zettler ลอกกระสอบตาข่ายออกจากอุปกรณ์แล้วหย่อนลงไปที่ท่าเรือเหมือนกระโปรงเปียก ที่ติดอยู่กับสายเบ็ดในตะกร้าแขวนเหยื่อที่ไม่ธรรมดาของเขา: ส้อมแบบใช้แล้วทิ้งสองสามชิ้นและชิ้นพลาสติกรูปทรงไม้พาย Zettler แยกชิ้นส่วนที่ปลายแต่ละอันออก แล้วหย่อนลงในขวดใส่น้ำเกลือที่ผ่านการกรองแล้วซึ่งติดฉลากสำหรับโพลิเอทิลีน โพลิโพรพิลีน โพลิสไตรีน และกรดโพลิแลกติก ฉันถือขวดโหลหนึ่งขวด: ด้วยความละเอียดนี้ ชั้นของคราบสีเบจบนเศษไม้นั้นน่าตื่นเต้นพอๆ กับสิ่งสกปรกที่เกาะติดรองเท้าของฉัน ฉันสามารถทำลายมันด้วยเล็บมือเดียวของฉัน แต่นอกเหนือขอบเขตของการมองเห็นที่อ่อนแอของฉัน มีชุมชนพลาสติสเฟเรียนที่จอแจ—แบคทีเรีย ผู้ประท้วง
นักวิทยาศาสตร์ร่วมมือกับภรรยาของเขา เพื่อนนักนิเวศวิทยาด้านจุลินทรีย์ Linda Amaral-Zettler จาก Marine Biological Laboratory ในการวิจัยของเธอเกี่ยวกับไมโครพลาสติกในทะเล โดยเฉพาะอย่างยิ่งพวกเขาจัดการกับการวิจัยที่ออกแบบมาเพื่อช่วยให้พวกเขาเข้าใจชั้นบาง ๆ ของสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียวที่ก่อตัวบนเศษและเม็ดพลาสติกที่ลอยอยู่ในมหาสมุทรซึ่งเป็นส่วนท้ายของมนุษยชาติ
ด้วยการทดลองเฉพาะเจาะจงนี้ ทั้งคู่หวังว่าจะใช้การวิเคราะห์ทางพันธุกรรมขั้นสูงเพื่อเรียนรู้ว่าชุมชนพลาสติสเฟียร์พัฒนาอย่างไร และใช้ความรู้นั้นเพื่อประเมินว่าไมโครพลาสติกชิ้นหนึ่งมีความยาวเท่าใด (กำหนดว่ามีขนาดเล็กกว่าห้ามิลลิเมตรหรือขนาดเท่าดินสอ ยางลบ) ลอยอยู่ “เมื่อคุณหยิบชิ้นส่วนพลาสติกจากมหาสมุทร เราไม่รู้จริงๆ ว่าพลาสติกนั้นอยู่ที่นั่นเป็นเวลาสามสัปดาห์ สามเดือน สามปี หรืออาจถึง 30 ปี” เซทเลอร์กล่าว โดยการจุ่มพลาสติกดิบประเภทต่างๆ ลงในน้ำทะเล จากนั้นสังเกตแนวโน้มว่าชุมชนจุลินทรีย์สร้างและเปลี่ยนแปลงอย่างไรเมื่อเวลาผ่านไป พวกมันอาจเกิดกุญแจคร่าวๆ ที่เชื่อมโยงเวลากับการพัฒนาชุมชน ซึ่งสามารถนำไปใช้กับเศษพลาสติกที่ตักได้ ขึ้นจากมหาสมุทรเปิด
พลาสติสเฟียร์ “เป็นสวนสัตว์เล็กๆ จริงๆ” Amaral-Zettler อธิบายเมื่อเช้า “ถ้าคุณคุยกับนักเคมีโพลีเมอร์ พวกเขาจะเถียงว่า ‘โครงสร้างผลึกของพลาสติกด้านนอกนั้นขัดขวางการตั้งรกรากของแบคทีเรีย’ แต่นั่นไม่ใช่สิ่งที่เราเห็น”
พลาสติกเป็นเรื่องธรรมดาในปัจจุบันเช่นเดียวกับคนเห่อกาแฟและมีมของทรัมป์ แต่การปฏิวัติพลาสติกเป็นประวัติศาสตร์ล่าสุด การสร้างเซลลูลอยด์และเบเคไลต์ ซึ่งเป็นพลาสติกสังเคราะห์ทั้งหมดชนิดแรก กระตุ้นให้เกิดการประดิษฐ์พลาสติกขึ้นอย่างรวดเร็วในช่วงทศวรรษที่ 1920 และ 30 และความต้องการทางทหารได้ผลักดันการผลิตในช่วงสงครามโลกครั้งที่สอง ทหารอาศัยร่มชูชีพพลาสติก, เชือก, ส่วนประกอบเครื่องบิน, แผ่นปิดหมวกกันน็อค, เสาอากาศ, วงเวียน, หวี หลังจากการต่อสู้ยุติลง ผู้ผลิตพลาสติกได้เปลี่ยนโฟกัสไปที่สินค้าอุปโภคบริโภค ประชาชนทั่วไปที่ต้องการความสะดวกสบายในบ้านหลังจากใช้ความเข้มงวดมาอย่างยาวนาน หันมาใช้พลาสติก และนับแต่นั้นมาก็มีกระแสตอบรับอย่างล้นหลาม โดยผลิตได้ 322 ล้านตันในปี 2015 เพียงปีเดียว มีหลายสิ่งหลายอย่างที่เราอาศัยอยู่ในพลาสติสเฟียร์
หลีกเลี่ยงไม่ได้ที่พลาสติกจะรั่วไหลลงสู่มหาสมุทร ที่ซึ่งมันสามารถสำลักสัตว์ อพยพไปตามห่วงโซ่อาหาร ขนส่งสิ่งมีชีวิตที่รุกราน และนำสารพิษหรือขนส่งจุลินทรีย์ที่อาจก่อให้เกิดโรค เช่นVibrio. ในสถานที่ต่างๆ บนพื้นผิวมหาสมุทร มีไมโครพลาสติกมากกว่าหนึ่งล้านชิ้นต่อตารางกิโลเมตร (แม้ว่านักวิทยาศาสตร์เคยตั้งข้อสังเกตว่า 10 ล้านต่อตารางกิโลเมตรในมหาสมุทรแปซิฟิกเป็นเรื่องที่น่าเหลือเชื่อ) ด้วยอสังหาริมทรัพย์พลาสติกใหม่ทั้งหมดนั้น จุลินทรีย์จึงมีชีวิตจำนวนมาก Zettler อธิบายว่าพื้นที่ผิวพิเศษช่วยให้ประชากรเติบโตได้ ซึ่งรวมถึงสปีชีส์ที่อาจหาได้ยาก ในขณะที่ไมโครพลาสติกสะสมชุมชนพลาสติสเฟียร์ พวกมันก็กลายเป็นแหล่งสารอาหารเล็กๆ น้อยๆ ในมหาสมุทรเปิด ซึ่งเป็นสภาพแวดล้อมที่มีสารอาหารต่ำ เพราะจุลินทรีย์เป็นเครื่องมือในการหมุนเวียนไนโตรเจน กำมะถัน เหล็ก คาร์บอน และองค์ประกอบหรือสารประกอบอื่นๆ การทำความเข้าใจว่าการเปลี่ยนแปลงของประชากรที่รุนแรงเหล่านี้อาจเปลี่ยนแปลงระบบนิเวศของมหาสมุทรที่ใหญ่ขึ้นได้อย่างไร เขาเสริม
นักวิทยาศาสตร์ทั้งสองและเพื่อนร่วมงานของพวกเขาอยู่ในการวิจัยที่เทียบเท่ากับการลงจอดบนดวงจันทร์เป็นครั้งแรก “ผู้คนต้องการทราบวิธีแก้ปัญหา: เราจะทำความสะอาดมหาสมุทรอย่างไร?; เราจะใช้นโยบายที่จะแก้ไขปัญหานี้ได้อย่างไร” อามารัล-เซทเลอร์กล่าว “แต่พวกเขาลืมไปว่าในการแก้ปัญหา คุณต้องเข้าใจมันก่อน” ทั้งคู่มุ่งเน้นไปที่การแก้ปัญหา “คำถามพื้นฐานทางนิเวศวิทยาอย่างแท้จริง” จนถึงตอนนี้ เช่น วิธีที่จุลินทรีย์แปลก ๆ ประมาณ 1,000 สายพันธุ์ที่พวกเขาสังเกตเห็นในไมโครพลาสติกมีปฏิสัมพันธ์กันอย่างไร พวกเขามีบทบาทอย่างไรในชุมชน และกลุ่มใดตั้งรกรากเป็นอันดับแรก
