Nell'ultima decade, gli scienziati hanno scoperto piccoli pezzi di plastica in molte acque oceaniche, e anche nel fango del mare profondo. Però, sanno molto poco su come le microplastiche vengono trasportate negli oceani. Un nuovo articolo dei ricercatori MBARI sulla rivista Progressi scientifici mostra che gli animali filtratori chiamati larvacei giganti possono raccogliere e consumare particelle di microplastiche nelle profondità marine. Le particelle si accumulano nei filtri di scarto dei larvacei e vengono passate nelle palline fecali degli animali, che affondano rapidamente attraverso l'oceano, potenzialmente trasportare microplastiche nei fondali marini profondi.

Nonostante il loro nome, i larvacei giganti sono lunghi meno di 10 centimetri (quattro pollici), e assomigliano un po' ai girini. Vivono molto al di sotto della superficie dell'oceano, catturare il cibo in filtri di muco appiccicoso che possono essere di oltre un metro (tre piedi) di diametro. Questi filtri (che vengono chiamati "case" perché al loro interno vivono i larvacei) intrappolano minuscole particelle di detriti alla deriva, che vengono poi mangiati dal larvacean. Quando la casa di un larvaceo si intasa di detriti, l'animale abbandona la struttura e sprofonda verso il fondo marino.

All'inizio del 2016 l'ingegnere capo MBARI Kakani Katija stava pianificando un esperimento utilizzando il sistema DeepPIV per capire quanto velocemente le larve giganti potessero filtrare l'acqua di mare, e le dimensioni delle particelle che potrebbero catturare nei loro filtri. Altri ricercatori hanno cercato di rispondere a queste domande in laboratorio inserendo minuscole perline di plastica in vasche con larve più piccole. Poiché le case dei larvacei giganti sono troppo grandi per essere studiate in laboratorio, Katija decise di eseguire esperimenti simili in mare aperto, utilizzando i veicoli telecomandati di MBARI.

Quando Katija ha discusso di questo esperimento con la borsista post-dottorato Anela Choy, si sono resi conto che tali esperimenti di alimentazione in situ utilizzando perline di plastica potrebbero anche far luce sul destino delle microplastiche nelle profondità marine.

Nel giugno 2016, i ricercatori hanno equipaggiato il veicolo telecomandato (ROV) Doc Ricketts di MBARI con un contenitore di acqua di mare e sfere di plastica codificate a colori di varie dimensioni, da un centesimo a due terzi di millimetro di diametro. Dopo aver inviato il ROV nel Monterey Canyon, il team ha rilasciato piccole quantità di microplastiche vicino ai filtri di alimentazione dei singoli larvacei giganti, poi ha tirato indietro il ROV per vedere cosa è successo.

In almeno 11 dei 25 larvacei testati, le perle sono state intrappolate dal filtro interno a trama fine del larvacean. In sei di questi casi, i ricercatori hanno osservato un larvacean che effettivamente ingerisce le perline, che erano visibili all'interno del corpo trasparente dell'animale.

I ricercatori hanno usato il ROV per catturare i sei larvacei con perline di plastica nelle loro viscere e li hanno portati in un laboratorio a bordo della nave da ricerca Western Flyer. Hanno tenuto gli animali in laboratorio per 12 ore. A questo punto tutte le perline di plastica erano passate attraverso le viscere dei larvacei e sono finite nelle loro palline fecali.

Dopo aver registrato i numeri e le dimensioni delle perle incorporate nei granuli fecali, i ricercatori sono rimasti sorpresi nello scoprire che i larvacei avevano raccolto e consumato particelle di tutte le dimensioni utilizzate negli esperimenti. Si aspettavano che i larvacei consumassero solo le particelle più piccole.

Il team di ricerca ha quindi misurato la velocità con cui i granuli fecali dei larvacei giganti sarebbero affondati. Si stima che le palline fecali affondino a circa 300 metri (circa 1, 000 piedi) al giorno. Studi precedenti hanno mostrato che le case di larvacee scartate possono affondare rapidamente fino a 800 metri (2, 600 piedi) al giorno. Questi risultati suggeriscono che le case dei larvacei e i pellet fecali potrebbero trasportare rapidamente le microplastiche dalle acque vicino alla superficie al fondo marino profondo.

Studi di laboratorio hanno dimostrato che altri comuni animali filtratori, come salpe, può anche ingerire microplastiche. Katija e Choy e i loro coautori stanno attualmente conducendo esperimenti ROV per scoprire se questi animali si comportano in modo simile nel loro ambiente naturale. Choy e lo scienziato senior MBARI Bruce Robison sono particolarmente interessati a come le microplastiche potrebbero essere trasferite da un animale all'altro attraverso le reti trofiche degli abissi.

In precedenti esperimenti utilizzando il sistema DeepPIV, Katija ha dimostrato che i larvacei giganti possono filtrare l'acqua di mare più velocemente di qualsiasi altro animale alla deriva nell'oceano aperto. Questa constatazione, insieme alle recenti ricerche, suggerisce che i larvacei hanno il potenziale per essere importanti, consumatori involontari di microplastiche nell'oceano. Poiché molti altri animali di acque profonde mangiano larvacei, le loro palline fecali, o le loro case abbandonate, qualsiasi microplastica raccolta dai larvacei verrebbe incorporata nelle reti alimentari a mezz'acqua.

Allo stesso modo, le microplastiche che raggiungono il fondo marino profondo non semplicemente scompaiono. È probabile che molti vengano ingeriti da animali dei fondali marini profondi che dipendono dalle abitazioni dei larvacei abbandonati come importante fonte di cibo.

Katija si affretta a sottolineare che lo studio recentemente pubblicato è solo un primo passo, e molte domande fondamentali sulle microplastiche negli oceani rimangono senza risposta. "C'è molto lavoro da fare studiando la plastica nelle viscere degli uccelli marini e dei pesci, "Katia ha detto "Ma nessuno ha davvero esaminato la plastica in acque più profonde. Attualmente stiamo lavorando a esperimenti per studiare le concentrazioni di microplastiche a diverse profondità nell'oceano, usando campioni d'acqua e forse anche case di larvacee abbandonate".

Il team MBARI sta inoltre collaborando attivamente con il Monterey Bay Aquarium per comunicare gli impatti sulla società e sull'ecosistema dell'inquinamento da plastica su larga scala nell'oceano. Come ha detto Choy, "L'Acquario è profondamente impegnato nella conservazione degli ecosistemi oceanici, e ha una vasta esperienza di lavoro per influenzare la politica con la scienza. Combinando questa competenza con la conoscenza e l'esperienza di MBARI con gli ecosistemi pelagici profondi, stiamo lavorando per comprendere il trasporto e il ciclo della plastica attraverso le reti trofiche oceaniche, e cosa questo potrebbe significare per gli umani."