В присутствии частиц полиэфира у почвы на 39 процентов снижается ферментативная активность, на 18 процентов — способность поддерживать структуру и на 30 процентов — доступность питательных элементов для растений. Наиболее остро такое влияние микропластика проявляется при нехватке влаги. Статья опубликована в Journal of applied ecology.

Микропластик встречается повсеместно, но обычно его распространение исследуется в контексте загрязнения Мирового океана. Тем не менее разрушение крупного пластикового мусора на суше уже привело к его попаданию в наземные экосистемы: глобальный атмосферный перенос рассеивает микропластик даже над заповедными территориями, удаленными от источников загрязнения. При этом сих пор доподлинно не известно, как микропластик влияет на физико-химические свойства почвы ее плодородие и питание растений.

Ученые под руководством Yudi Lozano (Юди Лозано) из Свободного университета Берлина провели эксперимент, в котором смоделировали загрязнение почвы частицами полиэфира. Для этого они отобрали луговую супесчано-суглинистую почву и поместили в шесть горшков вместе с микропластиком. На три килограмма почвы приходилось 12 граммов полиэфира, то есть его массовая доля составляла 0,4 процента (такое количество внесенного микропластика имитирует среднюю степень загрязнения, потому что уже сейчас в некоторых городских почвах массовая доля микропластика может доходить до семи процентов).

Далее авторы высадили в 12 горшков — шесть с микропластиком в почве и шесть с чистой почвой — семена луговых растений, типичных для пастбищ Центральной Европы: овсяницы Festuca brevipila, бухарника Holcus lanatus, вейника Calamagrostis epigejos, тысячелистника Achillea millefolium, ястребиночки Hieracium pilosella, подорожника Plantago lanceolata и лапчатки Potentilla argentea.

Первые три недели все горшки обильно поливали — дважды в неделю вносили по 100 миллилитров воды. Затем половину из них поливали так же, поддерживая влажность на уровне 70 процентов от водоудерживающей способности почвы (имитация нормальных условий луга), а в другую половину вносили по 50 миллилитров воды раз в неделю, обеспечивая влажность на уровне 30 процентов от водоудерживающей способности (имитация засухи).

Всего эксперимент продлился два месяца, а затем у растений были измерены 11 показателей, характеризующих физико-химические свойства почвы и круговорот питательных вещества.

На рисунках показаны отличия между горшками с микропластиком (коричневый цвет) и без него (серый цвет) по массе ростков, концентрации фосфатазы, разложению органического вещества, концентрация фосфатов, нитратов, β-глюкозаминидазы, ß-глюкозидазы и β-D-целлобиозы; проценту новообразованных почвенных агрегатов, рН и почвенному дыханию. / Yudi M. Lozano et al. / Journal of Applied Ecology, 2021.

Наиболее заметно микропластик повлиял на почвенные свойства, и особенно в условиях засухи. В его присутствии было менее интенсивным образование почвенных агрегатов (то есть почва была менее оструктуренной и устойчивой), рН становился более щелочным, органическое вещество хуже разлагалось, а сульфаты и нитраты становились менее доступными для растений.

В среднем ферментативная активность почвенного биома понизилась на 39 процентов, агрегация почвы — на 18 процентов, доступность питательных элементов почти на 30 процентов. В среднем функции почвы, обеспечивающие жизнь растений, в условиях засухи снизились на 34 процента.

Авторы отметили, что объем выборки был невелик, но уже имеющиеся данные могут указывать на недооцененную опасность микропластика для поддержания почвенных функций.