Έρευνα του Αριστοτελείου Πανεπιστημίου Θεσσαλονίκης για τις επιπτώσεις του πολυαιθυλενίου και του πολυστυρενίου στις καλλιέργειες και τη μεταφορά βαρέων μετάλλων μέσω του εδάφους
Η ρύπανση των γεωργικών εδαφών από μικροπλαστικά και βαρέα μέταλλα εξετάστηκε σε πρόσφατη επιστημονική μελέτη που πραγματοποιήθηκε από το Εργαστήριο Εδαφολογίας της Σχολής Γεωπονίας του Αριστοτελείου Πανεπιστημίου Θεσσαλονίκης σε συνεργασία με το Πανεπιστήμιο Θεσσαλίας και το Πανεπιστήμιο Miguel Hernández της Ισπανίας. Η έρευνα δημοσιεύθηκε στο επιστημονικό περιοδικό Sustainability και διερεύνησε τον τρόπο με τον οποίο διαφορετικοί τύποι μικροπλαστικών επηρεάζουν τις φυσικοχημικές ιδιότητες των εδαφών, τη συμπεριφορά των μετάλλων ψευδαργύρου και μολύβδου και τη μεταφορά τους στα φυτά.
Το πείραμα πραγματοποιήθηκε σε ελεγχόμενες συνθήκες με καλλιέργεια φυτών σε γλάστρες. Οι ερευνητές χρησιμοποίησαν δύο τύπους εδαφών από γεωργικές περιοχές της Ελλάδας. Το πρώτο δείγμα προήλθε από τη Θεσσαλία και το δεύτερο από περιοχή κοντά στη Θεσσαλονίκη. Και τα δύο εδάφη περιείχαν παρόμοια επίπεδα μολύβδου και ψευδαργύρου. Στα δείγματα προστέθηκαν τρεις διαφορετικοί τύποι μικροπλαστικών πολυμερών, πολυαιθυλένιο, πολυαιθυλενoτερεφθαλικό και πολυστυρένιο, σε συγκέντρωση 2% κατ’ όγκο. Στη συνέχεια φυτεύτηκαν δύο καλλιέργειες, η Nicotiana tabacum και η Cannabis sativa, ώστε να μελετηθεί η ανάπτυξη των φυτών και η απορρόφηση μετάλλων από το έδαφος. Κάθε συνδυασμός εδάφους, πλαστικού και φυτού επαναλήφθηκε τρεις φορές και συνολικά χρησιμοποιήθηκαν 36 γλάστρες. Η καλλιεργητική περίοδος διήρκεσε 128 ημέρες για την Cannabis sativa και 139 ημέρες για τη Nicotiana tabacum.
Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι η προσθήκη μικροπλαστικών δεν μεταβάλλει τη συνολική συγκέντρωση ψευδαργύρου και μολύβδου στο έδαφος. Οι συνολικές τιμές των μετάλλων παρέμειναν σταθερές σε όλες τις πειραματικές συνθήκες. Ωστόσο παρατηρήθηκαν αλλαγές στη διαθεσιμότητα των μετάλλων για τα φυτά. Στο ελαφρώς όξινο έδαφος οι συγκεντρώσεις βιοδιαθέσιμου ψευδαργύρου και μολύβδου αυξήθηκαν κατά 5 έως 20% σε σχέση με το αλκαλικό έδαφος που περιείχε ανθρακικό ασβέστιο. Το πολυαιθυλένιο εμφάνισε τη μεγαλύτερη επίδραση αυξάνοντας τη διαθεσιμότητα των μετάλλων και ενισχύοντας τους δείκτες μεταφοράς από το έδαφος στα φυτά.
Το πολυαιθυλενoτερεφθαλικό εμφάνισε διαφορετική συμπεριφορά. Η παρουσία του περιόρισε τη μετακίνηση των μετάλλων στην επιφάνεια του εδάφους αλλά ενίσχυσε τη μεταφορά τους σε βαθύτερα στρώματα. Το πολυστυρένιο προκάλεσε μικρότερες αλλά σταθερές μεταβολές στη διαθεσιμότητα και στην κατακόρυφη μεταφορά των μετάλλων. Οι διαφορές συνδέθηκαν με τις φυσικοχημικές ιδιότητες κάθε πολυμερούς και με τα χαρακτηριστικά του εδάφους.
Η επίδραση των μικροπλαστικών διαπιστώθηκε και στην ανάπτυξη των φυτών. Η Cannabis sativa παρουσίασε αύξηση της βιομάζας κατά περίπου 7 έως 15% σε ορισμένες συνθήκες, ενώ η Nicotiana tabacum εμφανίστηκε πιο ευαίσθητη στην παρουσία μικροπλαστικών. Παράλληλα παρατηρήθηκαν μεταβολές στο ύψος των φυτών, στο πάχος του στελέχους και στην περιεκτικότητα χλωροφύλλης των φύλλων, ανάλογα με τον τύπο του πολυμερούς και το είδος του εδάφους.
Οι αναλύσεις έδειξαν επίσης ότι τα μικροπλαστικά επηρεάζουν βασικές φυσικοχημικές ιδιότητες των εδαφών. Στο όξινο έδαφος παρατηρήθηκε μείωση του pH και της ηλεκτρικής αγωγιμότητας μετά την προσθήκη πολυαιθυλενίου, πολυαιθυλενoτερεφθαλικού και πολυστυρενίου. Στο αλκαλικό έδαφος οι μεταβολές ήταν μικρότερες. Οι διαφορές αυτές επηρεάζουν τη διαλυτότητα των μετάλλων και τη μεταφορά τους στο ριζικό σύστημα των φυτών.
Η μελέτη καταγράφει ότι ακόμη και μικρές ποσότητες μικροπλαστικών μπορούν να μεταβάλλουν τη χημεία του εδάφους και τις διαδικασίες μεταφοράς μετάλλων στο σύστημα έδαφος–φυτό. Οι μεταβολές αυτές συνδέονται με τον τύπο του πολυμερούς και με τις ιδιότητες του εδάφους στο οποίο ενσωματώνονται.
Η μελέτη καταλήγει ότι τα μικροπλαστικά λειτουργούν ως φορείς που διευκολύνουν τη μετακίνηση τοξικών στοιχείων προς τα φυτά επηρεάζοντας τη διαδικασία απορρόφησης θρεπτικών συστατικών. Οι αλλαγές στις φυσικοχημικές ιδιότητες όπως η μείωση του pH και οι μεταβολές στην ηλεκτρική αγωγιμότητα προκαλούν αλυσιδωτές αντιδράσεις στη διαθεσιμότητα ιχνοστοιχείων και στην τελική πρόσληψή τους από τις καλλιέργειες. Όπως τόνισαν οι ερευνητές “Η συνύπαρξή τους με τοξικά μέταλλα μπορεί να οδηγήσει σε σοβαρές αλλοιώσεις στις ιδιότητες τόσο του εδάφους όσο και των καλλιεργούμενων φυτών”.
Σύνδεσμος για την επιστημονική δημοσίευση https://www.mdpi.com/2071-1050/18/6/2777
Αναφορά: Αλεξιάδης Δημήτριος, Ευαγγελία Ε. Γκόλια, Ραφαέλλα Βόγια, Βασιλική Λιάβα και Άνα Πέρεζ-Γκιμένο. 2026. “Μικροπλαστικά σε Μεσογειακά Γεωργικά Εδάφη: Επιδράσεις στις Ιδιότητες του Εδάφους, τη Συσσώρευση Μετάλλων στα Φυτά και τις Επιπτώσεις για Βιώσιμα Αγροοικοσυστήματα”
Sustainability 18, αρ. 6: 2777. https://doi.org/10.3390/su18062777
