Le microplastiche sono un problema ambientale in crescita, e gli effetti di questo prodotto di scarto sul corallo sono evidenziati nella ricerca pubblicata in Chemosfera da un team internazionale di ricercatori tra cui Senjie Lin, professore di scienze marine della UConn.

La plastica scartata nell'ambiente si scompone in frammenti sempre più piccoli, chiamate microplastiche quando misurano meno di cinque millimetri. Le microplastiche sono diffuse in tutto l'ambiente e vengono ingerite dagli animali a tutti i livelli della rete alimentare, a partire dagli organismi più piccoli fino ai predatori apicali, compresi gli umani.

Le materie plastiche contengono composti pericolosi come il bisfenolo A (BPA), ritardanti di fiamma, e altri noti agenti cancerogeni o interferenti endocrini. La plastica può anche assorbire facilmente le tossine dall'ambiente, come tracce di metalli e inquinanti organici come i PCB.

In ambienti marini, animali molto piccoli come i protisti, fitoplancton, e altri sono anche soggetti agli impatti dannosi delle microplastiche, che presenta un problema significativo per il corallo, che si basano su relazioni simbiotiche tra diversi organismi, dice Lin.

"Gli ecosistemi corallini sono molto collaborativi, " dice. "I coralli sono invertebrati che si affidano alle alghe che vivono all'interno dei coralli e fotosintetizzano composti ricchi di energia e nutritivi per i coralli. Le alghe a loro volta ricevono nutrienti dai rifiuti metabolici dei coralli. È un sistema molto mutualistico".

Al di là della collaborazione tra corallo ed endosimbionti, i coralli forniscono l'habitat per una straordinaria varietà di vita marina, dice Lin.

"Sono gli ecosistemi più ricchi di biodiversità nell'oceano, " dice. "Sono una risorsa biologica estremamente preziosa".

Sfortunatamente, questi ecosistemi affrontano minacce grandi e crescenti, compreso il riscaldamento globale, inquinamento, e distruzione fisica dalle attività umane.

Lin e i suoi colleghi ricercatori volevano esplorare gli effetti delle microplastiche su un comune abitante della barriera corallina tropicale. I ricercatori hanno esaminato specifici endosimbionti chiamati Symbiodiniaceae perché sono i simbionti fotosintetici più diffusi negli ecosistemi dei coralli nelle acque tropicali e subtropicali. La specie di Symbiodiniaceae su cui si sono concentrati si chiama Cladocopium goreaui.

Il team ha iniziato allevando le cellule algali e le ha divise in gruppi. Quindi alcune delle alghe sono state esposte alle microplastiche.

Dopo circa una settimana, il gruppo esposto alle microplastiche ha registrato una significativa riduzione delle dimensioni della popolazione e delle dimensioni delle cellule, anche se il contenuto di clorofilla è leggermente aumentato rispetto al gruppo di controllo, quest'ultimo dei quali potrebbe essere dovuto all'effetto ombreggiante delle microplastiche.

Il team ha anche misurato le attività degli enzimi legati alla risposta allo stress e alla disintossicazione all'interno delle cellule.

I ricercatori hanno notato un aumento di un componente chiamato superossido dismutasi (SOD), e una significativa diminuzione della glutatione s-transferasi (GST). Il team ha anche scoperto che è stato sollevato un enzima chiave nella segnalazione della morte cellulare o dell'apoptosi. Questi cambiamenti aumentano i livelli di stress cellulare e deprimono la capacità della cellula di disintossicarsi, entrambi culminano nel declino della salute delle cellule algali esposte alle microplastiche.

I ricercatori hanno anche esaminato le differenze nella regolazione genica tra i gruppi. Hanno trovato 191 geni che erano espressi in modo differenziale, compresi i geni legati alla funzione immunitaria, fotosintesi, e metabolismo. I dati sulla regolazione genica hanno mostrato che le microplastiche possono agire come fattori di stress, impatto sull'assorbimento dei nutrienti, sopprimere le attività di disintossicazione cellulare, fotosintesi di impatto, e aumentare le possibilità che una cellula si autodistrugga.

"Si è scoperto che l'inquinante emergente delle microplastiche influisce sulla salute dei coralli e ha un effetto diretto sull'endosimbionte dopo essere stato esposto alle microplastiche, "dice Lin.

Ciò è particolarmente preoccupante, come Lin nota che in tutto il mondo, le barriere coralline hanno già visto un calo di quasi il 50%.

"Si tratta di una grave perdita e si prevede che continueremo a perdere il 90% entro il 2050 se non facciamo nulla per rallentare la perdita, " dice. "Questo è un problema grave e dobbiamo agire in fretta".

Andando avanti, Lin dice che intende ricercare gli effetti delle microplastiche sul fitoplancton, i produttori primari nell'oceano, oltre a continuare a ricercare come vengono colpiti i coralli.

"Il fitoplancton è alla base della catena alimentare marina, se vengono effettuati, esiste la possibilità che l'intera catena alimentare e l'intero ecosistema marino subiscano l'impatto, " lui dice.

Lin afferma che poiché le microplastiche persistono per così tanto tempo nell'ambiente, la cosa migliore che gli individui possono fare in questo momento è ridurre al minimo l'uso della plastica nella nostra vita quotidiana. Le microplastiche non sono un problema che scomparirà presto, ma Lin è fiducioso che ridurre al minimo l'uso della plastica avrà un impatto diretto sulla migliore conservazione dell'ambiente.

"Sono abbastanza ottimista, anche se la situazione attuale è piuttosto disastrosa, " dice. "Nel corso della storia, i coralli hanno subito terribili cambiamenti climatici e ambientali come oggi, anche peggio in alcuni casi. L'unica cosa in questo momento è che i cambiamenti ambientali stanno avvenendo più velocemente dei processi storici o naturali, non stiamo dando ai coralli abbastanza tempo per adattarsi. Se agiamo ora per rallentare o fermare le interferenze con l'ambiente, c'è speranza."