دور التلوث البيولوجي واستعمار الميكروبات في تشكيل مصير البلاستيك الكبير في المياه العذبة

لماذا لا تطفو نفايات الأنهار وتنجرف بعيدًا

عندما نتخيل تلوث البلاستيك غالبًا ما نتصور زجاجات وأكياس تنجرف إلى البحر. ومع ذلك، فإن العديد من هذه العناصر لا تصل إلى ذلك البُعد. في البحيرات والبرك والأنهار البطيئة، يمكن أن يتحول البلاستيك إلى جزيرة صغيرة حيّة للميكروبات. هذا النمو الخفي يمكن أن يقرر ما إذا كان كوب أو كيس أو غطاء يبقى طافياً أو يغرق إلى القاع أو يتحلل إلى قطع أصغر، مما يشكل مكان تراكم البلاستيك وكيف يؤثر على الحياة المائية.

نفايات يومية في بركة تجريبية

لاستكشاف ما يحدث للعناصر البلاستيكية الشائعة في المياه العذبة، أعد الباحثون أحواضًا داخلية كبيرة تحاكي بركة حضرية من الخريف إلى أوائل الشتاء. تلقى كل حوض نوعًا واحدًا من البلاستيك الكبير السليم، مثل أكياس التسوق أو أكواب المشروبات أو أغطية أكواب القهوة أو القشات، مشابهًا للنفايات التي تُرى غالبًا على ضفاف الأنهار. على مدار 12 أسبوعًا، تتبعوا كيف تشكلت الأغشية اللزجة المسماة بالغشاء الحيوي على كل بلاستيك، وكيف تغيرت تركيبة الميكروبات وما إذا كانت القطع تبقى طافية أم تغرق.

جلد حي يغير القابلية للطفو

عبر جميع العناصر، استقرت البكتيريا والطحالب بسرعة على البلاستيك ثم نمت إلى طبقات أكثر سماكة. الأسطح الخشنة، مثل بعض أكياس الكثافة العالية وأغطية أكواب البوليسترين، دعمت نموًا كثيفًا بشكل خاص. بالنسبة لمعظم أنواع البلاستيك وصل الغشاء الحيوي إلى ذروته حول الأسبوع الثامن قبل أن يستقر أو ينخفض. بالرغم من أن البكتيريا والحواضر السيانوبكتيرية كانت كثيرة، فإن الطحالب شكَّلت نحو 99 بالمئة من سمك الغشاء الحيوي، مكونة غلافًا أخضر أضاف وزنًا ملحوظًا. ومع ازدياد سماكة هذا الجلد الحي، بدأت العديد من العناصر التي كانت طافية في البداية تغرق. الأكياس الرقيقة والخفيفة كانت الأكثر تأثرًا، لأن حتى كمية معتدلة من الكتلة المضافة كانت كافية لتغيير التوازن وسحبها إلى الأسفل، بينما كانت الأكواب والأغطية الأثقل أقل عرضة للغرق بسهولة.

من يستقر على أسطح البلاستيك

تغير المجتمع المجهرِي على البلاستيك مع مرور الوقت. في البداية، كانت مجموعات قليلة من البكتيريا المعروفة بقدرتها على الالتصاق بالأسطح وأحيانًا على تحلل البلاستيك هي المهيمنة. مع مرور الأسابيع، أصبح المجتمع أكثر تنوعًا وسيطرت الطحالب وبكتيريا أخرى واردة في مراحل متأخرة. قادت هذه التغيرات ظروف الماء أكثر من نوع البلاستيك، مثل مستويات الأكسجين والضوء والمغذيات. استضافت المواد القابلة للتحلل والمواد التقليدية مجموعات ميكروبية متشابهة بشكل مدهش. ورغم ظهور بكتيريا محتملة لأكل البلاستيك في المراحل الأولى، إلا أن وجودها انخفض، مما يشير إلى أنه تحت ظروف بركية واقعية فهي ليست بعد قادرة على تكسير العناصر الكبيرة بسرعة.

جودة الماء توجه «البيلاستيسفير»

باستخدام أدوات إحصائية، أظهر الفريق أن التغيرات في جودة الماء فسرت فروقًا بين المجتمعات الميكروبية أكثر من اختيار نوع البلاستيك وحده. أدى انخفاض الضوء وتبريد درجات الحرارة على مدار الموسم، إلى جانب تغير مستويات المغذيات، إلى توجيه أي الميكروبات تزدهر على البلاستيك. في الوقت نفسه، غيرت البلاستيكات وأغشيتها الحيوية الماء حولها، على سبيل المثال بتأثيرها على مستويات الأكسجين. هذه التفاعلات الثنائية تعني أن البلاستيك يتشكل من البيئة المائية، وفي الوقت ذاته يساهم في تشكيل الحياة المجهرية في المياه العذبة.

ما معنى ذلك لأحواض البلاستيك الخفيّة

بنهاية التجربة، غرقت ستة من بين ثمانية عناصر بلاستيكية مختبرة، ما يكشف أن العديد من قطع النفايات في البحيرات والبرك الحقيقية قد تنتهي على القاع بدلًا من الانجراف بعيدًا. تُظهر الدراسة أن خشونة وشكل ووزن الجسم، مع الأغشية الحيوية الغنية بالطحالب وظروف الماء المحلية، تقرر مساره. ولأن هذه العناصر الكبيرة يمكن أن تتحلل لاحقًا إلى قطع أصغر يسهل أن تبتلعها الكائنات، فإن فهم هذه المرحلة المبكرة من الترسيب أمر محوري. للجمهور، يعني هذا أن البلاستيك المقذوف في قناة أو بركة قد لا يغسل ببساطة إلى البحر ولكنه قد يتراكم بهدوء في الرواسب المجاورة، مؤثرًا على جودة الماء والكائنات التي تعيش هناك.

الاستشهاد: Gebreyohanes Belay, B.M., Koelmans, A.A. & de Senerpont Domis, L.N. The role of biofouling and microbial colonization in shaping macroplastic fate in freshwaters. Nat Water 4, 610–620 (2026). https://doi.org/10.1038/s44221-026-00629-6

الكلمات المفتاحية: تلوث البلاستيك في المياه العذبة, غشاء حيوي, بلاستيك كبير, المجتمعات الميكروبية, غوص البلاستيك