NIB

Znanstvenoraziskovalno sodelovanje med Nacionalnim inštitutom za biologijo (vodja na slovenski strani: dr. Nataša Mori) in WasserCluster Lunz - Biologische Station (vodja projekta na avstrijski strani: Ass. Prof. Priv. Doz. Mag. Dr. Gabriele Weigelhofer) sofinancira Javna agencija za znanstvenoraziskovalno in inovacijsko dejavnost RS.

V zadnjih desetletjih se je globalna proizvodnja plastike močno povečala. Po ocenah naj bi proizvodnja leta 1950 znašala 1,5 milijona ton, medtem, ko se je leta 2020 povečala že na 367 milijonov ton. Zaradi široke uporabe plastike v vseh segmentih človeškega življenja in njene trdoživosti se v okolju kopičijo velike količine plastičnih odpadkov, posledično pa tudi mikroplastike (MP, delci < 5 mm). Glavni problem prisotnosti MP delcev v okolju so njihova obstojnost in trajnost ter škodljivi vplivi na zdravje ljudi in drugih živih bitij. MP delci lahko na primer adsorbirajo strupena organska onesnaževala, nanodelce ali kovine iz okolja, služijo kot vektor za invazivne ali patogene mikrobne vrste ter delujejo kot rezervoar za gene, odporne na antibiotike in kovine. Poleg tega MP delci v vodnih okoljih nudijo življenjski prostor posebnim mikrobnim združbam (t.i. plastisferi), ki se razlikujejo od vodnih mikrobnih združb ali združb, ki obraščajo sedimente. Pojav "plastisfere" skupaj z drugimi škodljivimi učinki MP na bioto lahko potencialno vpliva na lokalne in globalne biogeokemične cikle in ekosistemske procese v celinskih vodah, ki so osnova za samočistilne procese. Do sedaj so bile povezave med mikrobnimi združbami kot ključnim promotorjem samočistilnih procesov v vodnih ekosistemih in onesnaženjem z MP, zlasti v celinskih vodah, slabo poznane. Najnovejše raziskave so pokazale, da ekperimentalno bogatenje sedimentov z MP iz polietilena (PE), polivinilklorida (PVC), poliuretanske pene (PUF) ali polimlečne kisline (PLA) spremeni sestavo mikrobne združbe sedimentov in vpliva na procese kroženja dušika.

Številni pomembni ekološki procesi, ki so ključnega pomena za ekosisteme celinskih voda in samočistilne procese, se odvijajo v sedimentih, v hiporeičnem območju, kjer se izmenjujeta površinska in podzemna voda. Tukaj pa se lahko kopičijo tudi MP delci, predvsem v vodah, ki so izpostavljene iztokom iz komunalnih ali industrijskih čistilnih naprav, kar vpliva na naravno združbo biofilmov in spreminja mikrobne in ekološke procese na izpostavljenih odsekih vodotokov. Raziskave o učinkih onesnaženja z MP delci na mikrobno združbo in biogeokemične procese v hiporeičnem območju so zaenkrat še redkejše kot raziskave v drugih ekosistemih ali območjih celinskih voda. Namen predlaganega sodelovanja je raziskati učinke MP na biomaso, sestavo in aktivnost mikrobnih združb v sedimentih tekočih voda (t.i. hiporeik). V laboratorijskem poskusu bomo preučili spremembe v sestavi in delovanju mikrobnih združb ter spremembe v kroženju hranil in organskih snovi zaradi prisotnosti onesnaženja z MP delci. Preliminarna študija bo zagotovila znanstvene dokaze o vplivu onesnaženja z MP na procese samočiščenja v celinskih vodah, ki so ena najpomembnejših ekosistemskih storitev, ki jih narava zagotavlja človeški družbi.

Namen predlaganega sodelovanja je vzpodbuditi znanstveno sodelovanje med avstrijskimi in slovenskimi partnerji, izmenjati znanstvene metode in izkušnje na področju raziskav vodnih biofilmov izpostavljenih antropogenim pritiskom, ter zagotoviti prve podatke kot podlago za pripravo prijave skupnega raziskovalnega projekta v okviru sheme FWF WEAVE. Na podlagi rezultatov poskusa bomo pripravili tudi skupni znanstveni članek o vplivih onesnaženja z MP na mikrobne in biogeokemične procese v hiporeiku. Nadaljnje potencialne možnosti sodelovanja so tudi v okviru skupnega sodelovanja v projektih programa Obzorje Evropa ali drugih shem financiranja (LIFE, Interreg).