Mer än 90 % av plastavfallet hamnar i marken, där det bryts ned till mikroplaster som är osynliga för blotta ögat. Mikroplastföroreningar i marken utgör ett allvarligt hot mot markens hälsa, eftersom de kan skada viktiga mikrobiella samhällen och minska skördarna. Förekomsten av dessa små plastpartiklar kan också förvärra klimatförändringarna genom att öka produktionen av växthusgaser, enligt en ny studie publicerad i Environmental Science & Technology.
De flesta tidigare studier har fokuserat på en plasttyp i taget och dess effekt på markens funktion och näringsämneskretsloppet, men mikroplaster förekommer sällan isolerat. Yi-Fei Wang och Dong Zhu från Institutet för stadsmiljö vid Kinesiska vetenskapsakademin beslutade dock tillsammans med sina kollegor att studera den kombinerade effekten av olika typer av plast på marken och viktiga funktioner, såsom kvävecykeln.
För att kvantifiera problemet genomförde teamet ett mikrokosmosexperiment i laboratoriet med jordprover blandade med sex olika typer av plast, inklusive polyetentereftalat (PET) och polyvinylklorid (PVC). De skapade fyra olika grupper med varierande halter av plast, från noll plast (kontrollgruppen) till fem olika typer av plast. Efter 40 dagars inkubation samlade de in jorden och genomförde flera tester. Dessa inkluderade mätning av jordens egenskaper, såsom surhetsgrad och viktiga enzymaktiviteter, samt DNA-sekvensering för att identifiera bakterier och deras associerade funktionella gener.
Teamets analys visade att ökad mikroplastdiversitet leder till betydande förändringar i jordens hälsa. Till exempel höjde plastblandningen jordens pH-värde avsevärt (vilket gjorde jorden mer alkalisk) och ökade jordens kolhalt.
Kväveförlust
En av de viktigaste upptäckterna var dock att mikroplastdiversiteten ökade aktiviteten hos de bakteriegen som ansvarar för denitrifikation. Detta är den process genom vilken bakterier omvandlar växtnäringsämnen till kvävgas, som sedan släpps ut i atmosfären. Det gör inte bara jorden mindre bördig, utan släpper också ut kväveoxid, en växthusgas som är cirka 300 gånger mer potent när det gäller att värma upp planeten än koldioxid. Den främsta orsaken till denna accelererade kväveförlust var en bakteriefamilj som kallas Rhodocyclaceae.
”Våra fynd bidrar till en djupare förståelse av de ekologiska effekterna av MP-föroreningar på markens hälsa och näringscykeln”, skriver forskarna i sin artikel. ”Ännu viktigare är att de understryker behovet av att införliva MP-mångfalden i markförvaltningsstrategier för att mildra kväveförlusten och skydda markens ekosystemtjänster.”
Mer information: Tian-Gui Cai et al, Microplastic Diversity as a Potential Driver of Soil Denitrification Shifts, Environmental Science & Technology (2025). DOI: 10.1021/acs.est.5c04981
