Microplásticos e florescimentos nocivos de algas: estudo da UC San Diego aponta efeito do plástico

Florescimentos nocivos de algas - de “marés vermelhas” tóxicas a grandes mantos verdes na superfície - estão virando uma cena cada vez mais comum em águas do mundo inteiro.

Esses surtos vão muito além de um incômodo visual. Eles podem envenenar a vida marinha, levar ao fechamento de praias, desorganizar a pesca e gerar riscos importantes para a saúde pública.

No sul da Austrália, por exemplo, um florescimento tóxico se manteve por cerca de nove meses, avançando por uma enorme faixa do litoral e contribuindo para mortalidades em massa de espécies marinhas.

Durante décadas, cientistas atribuíram principalmente esses episódios à poluição por nutrientes. O escoamento de fertilizantes, o despejo de esgoto e outras fontes de nutrientes em excesso podem acelerar o crescimento das algas até o ecossistema perder o equilíbrio.

Mas uma nova pesquisa da UC San Diego aponta para um fator mais silencioso e menos óbvio que pode estar ajudando esses florescimentos a se estabelecer: a poluição por plástico.

A poluição por plástico se espalha por toda parte

Os microplásticos já estão por toda parte, de sedimentos em grandes profundidades oceânicas a gelo polar. E eles deixaram de ser apenas um problema ambiental. Partículas minúsculas de plástico também já foram detectadas no sangue humano e em órgãos como cérebro e pulmões.

Nesse cenário, os plásticos biodegradáveis têm sido apresentados como uma alternativa mais segura. A equipe da UC San Diego quis verificar como esses materiais mais novos se comparam aos plásticos convencionais, derivados de combustíveis fósseis, em um contexto realista - semelhante a um ecossistema.

“Vemos todo esse plástico por aí, mas como ele está mudando as populações de algas, bactérias, aves marinhas ou peixes? Nós realmente não sabemos”, disse o professor de Ciências Biológicas Jonathan Shurin, autor sênior do estudo.

“Os florescimentos de algas são em parte causados pela poluição por nutrientes, mas este estudo mostra que alguns surtos também podem ocorrer, em parte, pelos efeitos do plástico sobre os animais que normalmente controlam as algas.”

Simulando ecossistemas na presença de plásticos

Para investigar a questão, pesquisadores dos departamentos de ecologia e química da UC San Diego conduziram um experimento de três meses com 30 ecossistemas em tanques, semelhantes a lagoas.

Eles compararam um plástico convencional de poliuretano, baseado em combustível fóssil, com um plástico biodegradável. O material biodegradável incluía um produto desenvolvido na própria UC San Diego.

Grande parte das pesquisas sobre florescimentos de algas enfatiza a pressão “de baixo para cima”. Nutrientes extras entram na água, as algas se multiplicam rapidamente e, quando morrem, a decomposição consome oxigênio e cria zonas mortas.

Neste estudo, o foco foi um caminho diferente - um colapso “de cima para baixo” - em que as algas disparam porque seus consumidores desaparecem.

Esses consumidores costumam ser o zooplâncton, pequenos animais à deriva que se alimentam de algas e também servem de alimento para peixes e outros organismos. Quando as populações de zooplâncton estão saudáveis, elas funcionam como um freio natural para o crescimento das algas.

Plásticos à base de petróleo impulsionam as algas

Nos tanques com plástico derivado de petróleo, os pesquisadores viram uma mudança imediata e intensa. O número de zooplâncton caiu de forma acentuada.

Com menos consumidores na água, as algas aumentaram rapidamente - exatamente o tipo de salto que pode criar as condições para um florescimento.

Já os tanques com plástico de base biológica não reagiram do mesmo modo. Foi observado um declínio bem menor do zooplâncton e um impacto mais limitado no restante do ecossistema.

“O plástico derivado de petróleo pareceu ter um efeito negativo forte sobre as populações de zooplâncton”, afirmou o primeiro autor do estudo, Scott Morton.

“Eles parecem ter morrido ou reduzido sua reprodução muito rapidamente. O bioplástico não teve o mesmo efeito, e isso se propaga até as algas.”

“Nos tanques com plástico derivado de petróleo, menos zooplâncton consumindo algas significou que mais algas permaneceram no sistema, o que levou aos florescimentos de algas que observamos.”

Em outras palavras, o plástico pode não estar apenas aumentando o estresse nos ecossistemas. Ele também pode estar eliminando atores-chave que normalmente impedem as algas de dominar.

Como os microrganismos respondem ao plástico

Os pesquisadores também registraram mudanças nas comunidades microbianas - incluindo bactérias e algas - dependendo do tipo de plástico presente.

Foram identificados agrupamentos bacterianos distintos se desenvolvendo ao redor dos plásticos ou em associação com eles, embora ainda não esteja claro o que exatamente provoca essas diferenças.

O ponto principal é que os microplásticos podem estar empurrando os ecossistemas para condições favoráveis a florescimentos ao desestabilizar a dinâmica da teia alimentar e o equilíbrio microbiano.

Os resultados indicam que os microplásticos podem direcionar as condições ambientais para florescimentos de algas e, de forma geral, mostram que os microplásticos - especialmente os plásticos derivados de petróleo - podem desestabilizar a estrutura e a função das comunidades microbianas.

Bioplásticos mostram menor impacto sobre as algas

Os pesquisadores evitam afirmar que plásticos biodegradáveis não causam impacto. Qualquer coisa que humanos introduzam em ambientes naturais pode provocar mudanças.

Ainda assim, os dados sugerem que reduzir o uso de plásticos derivados de petróleo pode limitar alguns dos efeitos ecológicos mais danosos em ambientes aquáticos.

Essa mudança pode ser particularmente relevante se os plásticos convencionais estiverem eliminando os organismos que, em condições normais, mantêm o crescimento das algas sob controle.

Há anos, o coautor Michael Burkart e sua equipe vêm desenvolvendo plásticos de base biológica projetados para se degradar em condições naturais e para uso em produtos do dia a dia, como pranchas de surfe, chinelos e capas de telefone.

“É fundamental para nós entender como esses novos materiais se comparam aos plásticos tradicionais derivados de petróleo quando descartados no ambiente”, disse Burkart.

Os autores observaram que seus resultados indicam que os microplásticos podem favorecer condições ambientais propícias a florescimentos de algas.

Considerados em conjunto, os achados mostram que os microplásticos - sobretudo os plásticos derivados de petróleo - podem desestabilizar a estrutura e a função das comunidades microbianas.

Ampliando a pesquisa sobre plástico

Este experimento deve ser visto como um ponto de partida, não como uma conclusão definitiva. Agora, a equipe está testando outros tipos de plásticos biodegradáveis, incluindo um conceito de “plástico vivo” que incorpora esporos bacterianos, projetados para ajudar a decompor o material ao final da vida útil.

Se os resultados se mantiverem em mais materiais e em condições do mundo real, eles sugerem que os florescimentos nocivos de algas podem ter múltiplos fatores.

Os nutrientes podem alimentar o crescimento das algas, enquanto a poluição por plástico pode estar enfraquecendo os controles naturais que normalmente mantêm as algas sob controle.