Schimmel breekt oceaanplastic af

Het onderzoek is gepubliceerd in Science of the Total Environment.

De schimmel Parengyodontium album leeft samen met andere micro-organismen in dunne laagjes op plastic afval in de oceaan. Mariene microbiologen van Nioz ontdekten dat de schimmel in staat is om deeltjes van polyethyleen (PE) af te breken, de meest voorkomende plastic in de oceaan. Ze werkten samen met de stichting Ocean Cleanup en onderzoeksinstituten in Utrecht, Parijs, Kopenhagen en St. Gallen, Zwitserland. Deze soort schaart zich in een erg kort rijtje van plastic-afbrekende zeeschimmels: tot op heden zijn er pas vier soorten met deze eigenschap gevonden. Van een groter aantal bacteriën is al wel bekend dat ze plastic kunnen afbreken.

Afbraakproces nauwkeurig volgen

De onderzoekers gingen op zoek naar de plastic-afbrekende microben in de gyre in de Noordelijke Stille Oceaan, een ringvormige zeestroming waarbinnen het water bijna stilstaat. Uit het verzamelde plastic afval isoleerden ze de zeeschimmel door die in het laboratorium te kweken op speciaal plastic dat gelabelde koolstof bevat.

Hoofdonderzoeker Annika Vaksmaa: "Deze zogenaamde 13C-isotopen blijven traceerbaar in de voedselketen. Het is als een label waarmee we kunnen volgen waar de koolstof naartoe gaat. Vervolgens kunnen we het traceren in de afbraakproducten en het afbraakproces kwantificeren."

In het laboratorium zagen Vaksmaa en haar collega's dat P. Album het plastic PE afbrak met een snelheid van 0,05% per dag. "Bij het afbreken van PE komt koolstof vrij, maar onze metingen laten zien dat de schimmel daar zelf maar weinig van gebruikt. Het merendeel wordt door de schimmel omgezet naar CO₂ en vervolgens weer uitgestoten."

CO₂ is natuurlijk een broeikasgas is, maar de hoeveelheid die de schimmel uitstoot is maar heel klein, vergelijkbaar met wat mensen uitademen. Er wordt dus niet door de afbraak van plastic weer een nieuw probleem gecreëerd, aldus de onderzoekers.

Alleen onder invloed van UV

De aanwezigheid van zonlicht is essentieel voor de schimmel om PE als energiebron te gebruiken. "In het lab breekt P. album alleen PE af dat in elk geval voor een korte tijd is blootgesteld aan UV-licht. Dat betekent dat de schimmel in de oceaan alleen plastic kan afbreken als dat eerst dicht onder het oppervlak drijft. Het was al bekend dat UV-licht plastic zelf mechanisch afbreekt, maar onze resultaten laten zien dat dat op zijn beurt de biologische plasticafbraak door zeeschimmels makkelijker maakt."

Andere schimmels vinden

Omdat een grote hoeveelheid kunststoffen in de zee al naar diepere lagen zinkt voordat het aan zonlicht wordt blootgesteld, zal P.album niet in staat zijn om ze allemaal af te breken. Vaksmaa verwacht dat er andere, nog onbekende, schimmels zijn die plastic afbreken, dieper in de oceaan. "Zeeschimmels kunnen complexe materialen van koolstof afbreken. Er zijn talloze zeeschimmels, dus het is waarschijnlijk dat naast de vier tot nu toe geïdentificeerde soorten ook andere zeeschimmels plastic afbreken. Er is nog veel wat we niet weten over hoe plastic-afbraak in diepere lagen plaatsvindt."