Inquinamento di polistirolo sul bordo della marea. Credito:Jayne Doucette, Istituto oceanografico di Woods Hole
Uno studio pubblicato dai ricercatori della Woods Hole Oceanographic Institution (WHOI) mostra che il polistirene, una delle plastiche più diffuse al mondo, può degradarsi in decenni o secoli se esposto alla luce solare, piuttosto che migliaia di anni come si pensava in precedenza. Lo studio pubblicato il 10 ottobre 2019, nel diario Lettere di scienze e tecnologie ambientali .
"Proprio adesso, i responsabili politici generalmente presumono che il polistirene duri per sempre nell'ambiente, "dice Collin Ward, un chimico marino presso WHOI e autore principale dello studio. "Fa parte della giustificazione per scrivere una politica che lo vieta. Una delle nostre motivazioni per questo studio era capire se il polistirene dura davvero per sempre. Non stiamo dicendo che l'inquinamento da plastica non sia male, solo che la persistenza del polistirene nell'ambiente può essere più breve e probabilmente più complicata di quanto si fosse precedentemente capito. La possibilità di danni all'ambiente per decenni è ancora disponibile".
Il polistirene è stato regolarmente rilevato negli oceani del mondo dagli anni '70. L'idea che la luce del sole degradi la plastica non è una novità, Ward dice:"Basta guardare i giocattoli di plastica del parco giochi, panchine del parco, o sedie a sdraio, che può diventare rapidamente sbiancato dal sole." Lo studio WHOI mostra che la luce solare non provoca solo la rottura fisica della plastica, tuttavia, li induce anche a degradarsi chimicamente in carbonio organico disciolto e tracce di anidride carbonica, a livelli troppo bassi per avere un impatto sui cambiamenti climatici. Una volta che la plastica subisce questa trasformazione, la sua forma originale scompare dall'ambiente, e diventa sottoprodotti completamente nuovi che non possono essere visti ad occhio nudo. Considerare come avviene questa trasformazione sarà una parte importante della stima della quantità di plastica effettivamente presente nell'ambiente, Aggiunge.
Le stime precedenti sulla velocità di decomposizione del polistirene si basavano su un diverso insieme di ipotesi, Ward dice. Gli studi precedenti si sono in gran parte concentrati sul ruolo svolto dai microbi nel degradarli, piuttosto che considerare altri fattori come la luce solare. Non è del tutto sorprendente, dice Chris Reddy, un chimico marino presso WHOI e coautore del documento. La plastica è solo un'altra forma di carbonio organico e presumibilmente i microbi la "mangerebbero", ma avverte che i microbi sono intelligenti e selettivi, pure. La struttura chimica del polistirene è complessa e ingombrante con una spina dorsale a base di anelli che ostacolerà i microbi o semplicemente renderà la plastica non degna dello sforzo.
Collin Ward, un chimico marino presso WHOI, lavora su campioni di polistirolo nel suo laboratorio. Credito:Jayne Doucette, Istituto oceanografico di Woods Hole
"Sebbene la struttura ad anello del polistirene lo renda un bersaglio difficile per i microbi, è la forma e le dimensioni perfette per catturare determinate frequenze della luce solare, " aggiunge Ward. Assorbire quell'energia può rompere i legami di carbonio.
Nel laboratorio, i ricercatori hanno testato se la luce solare potesse trasformare il polistirene esponendo cinque diversi campioni di polistirene disponibile in commercio. Il gruppo ha immerso ciascuno di loro in contenitori di vetro sigillati pieni d'acqua e li ha illuminati con un simulatore solare, una lampada che replica le frequenze della luce solare. Gli scienziati hanno quindi raccolto CO2 e composti che si sono dissolti nell'acqua.
Con una varietà di strumenti chimici, compreso uno spettrometro di massa con acceleratore delle dimensioni di una stanza, Ward e colleghi hanno tracciato le origini degli atomi di carbonio trovati sia nella CO2 che nell'acqua filtrata. "Abbiamo usato più metodi per farlo, e tutti puntavano allo stesso risultato:la luce solare può trasformare il polistirene in CO2. Ma abbiamo bisogno di ulteriori ricerche per capire cosa succede agli altri prodotti che si dissolvono nell'acqua, "dice Ward.
Lo studio ha anche scoperto che gli additivi al polistirene, che può determinarne il colore, flessibilità, e altre caratteristiche fisiche, giocano un ruolo importante nella rottura. "Diversi additivi sembrano assorbire diverse frequenze della luce solare, che influenza la velocità di rottura della plastica, "dice Reddy.
