Daarmee is ons plastic-probleem helaas nog niet opgelost. Maar het kan wel helpen verklaren hoe grote hoeveelheden rondzwervend plastic ‘kwijt’ zijn geraakt.
Dat schrijven Nederlandse onderzoekers in het blad Marine Pollution Bulletin. In hun studie staat de bacterie Rhodococcus ruber centraal. Eerder werd al aangetoond dat deze bacterie een zogenoemde biofilm – een laagje R. ruber omgeven door zelfgeproduceerd slijm – op plastic kan vormen. Én dat plastic onder die biofilm vervolgens verdwijnt. Dat deed natuurlijk al vermoeden dat de bacterie daar iets mee te maken had, maar nu hebben onderzoekers een methode ontwikkeld waarmee dat ook overtuigend bewezen kon worden. “De bacterie verteert daadwerkelijk plastic,” aldus onderzoeker Maaike Goudriaan.
Experiment
Goudriaan en collega’s trekken die conclusie op basis van experimenten, die er met name op gericht waren een nieuwe methode te vinden om de snelheid waarmee microben plastic afbreken nauwkeuriger te kunnen meten. Hierbij stelden ze gesimuleerd zeewater allereerst – middels een UV-lamp – bloot aan gesimuleerd zonlicht. “De behandeling met UV-licht was nodig omdat we al weten dat zonlicht plastic deels afbreekt in voor bacteriën hapklare brokjes,” legt Goudriaan uit. Vervolgens werd het behandelde water samen met R. ruber in een fles gestopt. Daarnaast voegden de onderzoekers ook speciaal voor dit experiment vervaardigd plastic – dat een speciale vorm van koolstof herbergde: koolstof-13 – aan de fles toe. “Als men spreekt over microbiële afbraak van plastic, dan is het eindstation van de afbraak de vorming van CO2 en water,” legt Goudriaan aan Scientias.nl uit. “En juist die stap wilden we meten. Als koolstof uit het plastic wordt omgezet in CO2, vinden we koolstof-13 uit het plastic terug in de CO2.” En aan de hand van de hoeveelheid koolstof-13 in het vrijgekomen CO2 kan vervolgens worden teruggerekend hoeveel van het plastic door de bacteriën is omgezet in CO2. “Dit is nauwkeuriger en directer dan andere methodes die vaak gebruikt worden, zoals de gewichtsafname van plastic meten.”
Daarna was het afwachten wat de bacteriën met het plastic gingen doen. Metingen van vrijgekomen CO2 – en dan met name de hoeveelheid koolstof-13 daarin – laten echter weinig aan de verbeelding over en bewijzen dat de bacteriën plastic afbreken. “Het is voor het eerst dat we op deze manier hebben aangetoond dat bacteriën plastic daadwerkelijk afbreken tot CO2 en andere moleculen,” aldus Goudriaan.
Snelheid
Het onderzoek bevestigt niet alleen dat R. ruber daadwerkelijk plastic eet én afbreekt, maar geeft ook meer inzicht in de snelheid waarmee dat gebeurt. En die bleek in het laboratorium best hoog te liggen. Zo wijzen berekeningen erop dat de bacterie zeker 1 procent van de hoeveelheid plastic die deze op jaarbasis aangeboden krijgt, kan afbreken. “Maar ik moet wel benadrukken dat de omstandigheden in het lab ideaal zijn voor Rhodococcus, voornamelijk ook vanwege de temperatuur van 25 graden Celsius,” vertelt Goudriaan aan Scientias.nl. “In het milieu zal de temperatuur vaak lager zijn. Daarnaast zijn er in het milieu waarschijnlijk koolstofbronnen aanwezig die makkelijker te gebruiken zijn door de bacteriën, en zullen ze die eerst afbreken (Rhodococcus had in het labexperiment alleen plastic beschikbaar). De snelheden uit het lab kunnen dus niet 1 op 1 vertaald worden naar ‘het wild’, en in het wild zal de afbraaksnelheid door Rhodococcus lager liggen.” Dat gezegd hebbende, zijn er ook wel factoren denkbaar die de afbraaksnelheid ‘in het wild’ juist weer wat op kunnen krikken. “Het zou kunnen dat als er meerdere bacteriën samenwerken in het milieu om het plastic af te breken, dat de snelheid dan omhoog gaat.”
Niet de oplossing
Rondzwervend plastic afval is een groot probleem en dat sommige bacteriën in staat zijn om plastic af te breken, klinkt dan ook als een welkome constatering. Maar bacteriën zijn geenszins de oplossing voor dit door ons gecreëerde probleem, zo benadrukt Goudriaan. “Naast CO2 (zie kader, red.) weten we niet precies wat voor bijproducten er nog meer worden gemaakt tijdens de afbraak en hoe schadelijk die zijn. En de nu bekende snelheden zijn te laag om echt een grote impact te maken.”
R. ruber is dus niet de oplossing voor ons plastic-probleem. Maar dat maakt het onderzoek naar de bacterie niet minder waardevol. Zo resulteert het in dit geval in een methode waarmee – in ieder geval in het lab – vrij nauwkeurig kan worden vastgesteld hoe snel deze bacterie in staat is om plastic af te breken. En dat is belangrijk om te weten. “Door de afbraak van plastic door bacteriën nauwkeuriger te meten, hopen we uiteindelijk een beeld te kunnen krijgen van hoeveel plastic er in de oceanen verdwijnt door microbiële afbraak,” vertelt Goudriaan.
Natuurlijk kennen we allemaal de beelden van grote hoeveelheden plastic die op de golven op en neer deinen of aanspoelen op stranden. En ze maken pijnlijk duidelijk dat mensen enorme hoeveelheden plastic in het milieu brengen. Wij Nederlanders alleen zouden al zo’n 512 miljoen kilogram plastic verpakkingen per jaar(!) aan dat rondzwervend plastic toevoegen. Maar het plastic dat je daadwerkelijk ziet rondzwerven, is maar een heel klein deel van het probleem. Het grootste deel van het gedumpte plastic is namelijk ‘kwijt’. “Op basis van modellen en productiecijfers sinds de jaren 50, vinden me minder plastic in de zeeën dan we zouden verwachten,” licht Goudriaan toe. “Een deel van het plastic zinkt naar de bodem, een deel verdwijnt waarschijnlijk door UV-licht, maar dat verklaart nog steeds niet alles.” En het vermoeden bestaat dat ook bacteriën – zoals R. ruber – een bijdrage leveren aan de raadselachtige verdwijning van het plastic. Hoe groot die bijdrage precies is? Daar proberen wetenschappers nu meer grip op te krijgen en de methode die Goudriaan en collega’s in hun nieuwe studie gebruikt hebben, kan daarbij helpen. “Uiteindelijk hoop je natuurlijk te kunnen berekenen hoeveel plastic in de oceanen daadwerkelijk door bacteriën wordt afgebroken.”
Maar zelfs als dat – bijvoorbeeld doordat er nog productievere bacteriesoorten bij betrokken zijn – om werkelijk enorme hoeveelheden zou gaan, is dat nog altijd geen oplossing, zo benadrukt Goudriaan nogmaals. “Veel beter nog dan opruimen is voorkomen. En dát kunnen wij mensen alleen doen.”
