ปัจจุบัน มลพิษจากพลาสติกมีอยู่ทุกหนทุกแห่ง ขยะพลาสติกหลายพันล้านตันลงเอยในหลุมฝังกลบหรือลอยอยู่ในทะเล ค่อยๆ แตกเป็นชิ้นเล็กชิ้นน้อย แต่ไม่เคยหายไปจริงๆ นี่เป็นหนึ่งในปัญหาสิ่งแวดล้อมที่ร้ายแรงที่สุดในยุคของเรา และจะไม่หายไปจนกว่าเราจะเปลี่ยนพฤติกรรมการใช้พลาสติกของเราหรือพัฒนาวัสดุใหม่ที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพ
นั่นคือสิ่งที่นักวิทยาศาสตร์ที่ UC San Diego ทำมาตลอดช่วงทศวรรษที่ผ่านมา ทีมสหวิทยาการซึ่งรวมถึงนักชีววิทยา Stephen Mayfield และนักเคมี Michael Burkart และ Robert "Skip" Pomeroy ได้พัฒนาโฟมโพลียูรีเทนที่ทำจากสาหร่ายและแหล่งทางชีวภาพอื่นๆ เพื่อให้โฟมสามารถย่อยสลายได้ตามธรรมชาติโดยสิ่งแวดล้อมที่ย่อยสลายทางชีวภาพ (แบคทีเรียและเชื้อรา) ผู้เชี่ยวชาญได้ใช้โฟมเหล่านี้ทำรองเท้า ซึ่งรวมถึงรองเท้าแตะ ซึ่งเป็นรองเท้าที่ได้รับความนิยมมากที่สุดในโลก และได้ทดสอบการพังทลายของพวกมันในสภาพแวดล้อมบนบก เมื่อฝังลงในดินแล้ว รองเท้าจะเริ่มเสื่อมสภาพในเวลาเพียง 16 สัปดาห์
ในการศึกษาครั้งใหม่นี้ ทีมงานได้ทดสอบว่าโฟมโพลียูรีเทนเหล่านี้ซึ่งทำจากโมโนเมอร์ชีวภาพจะสลายตัวหรือไม่เมื่อจุ่มลงในน้ำทะเล นักวิจัยได้ทำงานร่วมกับผู้ร่วมวิจัย Samantha Clements นักชีววิทยาทางทะเลและนักประดาน้ำวิจัยที่ Scripps Institution of Oceanography พวกเขาตรึงตัวอย่างโฟมและรองเท้าไว้บนท่าเรืออนุสรณ์ Ellen Browning Scripps และตรวจสอบการเปลี่ยนแปลงทางกายภาพและทางเคมีโดยใช้สเปกโทรสโกปีอินฟราเรดแบบฟูริเยร์และกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราด
ตำแหน่งของอาคารผู้โดยสารมอบโอกาสพิเศษในการทดสอบวัสดุในระบบนิเวศธรรมชาติใกล้ชายฝั่ง ซึ่งเป็นสภาพแวดล้อมที่ขยะพลาสติกมักจะจบลง ในปี 2010 นักวิจัยคาดการณ์ว่าพลาสติกจำนวน 8 พันล้านกิโลกรัมจะเข้าสู่มหาสมุทรในหนึ่งปี โดยคาดว่าจะเพิ่มขึ้นอย่างมากภายในปี 2025 เมื่อขยะพลาสติกเข้าสู่มหาสมุทร มันสามารถทำลายระบบนิเวศทางทะเล ถูกชะล้างบนฝั่งเป็นขยะ หรืออพยพไปยังพื้นที่ส่วนกลาง ทำให้เกิดกระแสน้ำวนขยะ เช่น กองขยะแปซิฟิก ซึ่งครอบคลุมพื้นที่กว่า 1.6 ล้านตารางกิโลเมตร
ผลการวิจัยซึ่งตีพิมพ์ในวารสาร Environmental Science ในปัจจุบัน แสดงให้เห็นว่าวัสดุยูรีเทนทดลองที่ติดอยู่กับท่าเรือนั้นถูกยึดติดอย่างรวดเร็วโดยสิ่งมีชีวิตในทะเลหลายชนิด และเริ่มย่อยสลายในเวลาเพียงสี่สัปดาห์ ตัวย่อยสลายซึ่งส่วนใหญ่เป็นแบคทีเรียและเชื้อราจะสลายวัสดุให้เป็นโมโนเมอร์ดั้งเดิม (โมเลกุลเคมี) ซึ่งจากนั้นใช้เป็นแหล่งโภชนาการ เมื่อนักวิจัยระบุจุลชีพที่สามารถกินตัวอย่างโพลียูรีเทนได้ พวกเขาพบว่าจุลินทรีย์เหล่านี้เป็นสายพันธุ์ที่พบได้ทั่วไปในสภาพแวดล้อมทางทะเลตามธรรมชาติ
Stephen Mayfield ศาสตราจารย์ใน School of Biological Sciences และผู้อำนวยการ California Seaweed Biotechnology Center กล่าวว่า "ไม่มีระเบียบวินัยใดที่สามารถแก้ไขปัญหาสิ่งแวดล้อมทั่วไปเหล่านี้ได้ แต่เราได้พัฒนาโซลูชันแบบบูรณาการที่ทำงานบนบก และตอนนี้เรา รู้ว่าสามารถทำได้ในมหาสมุทรเช่นกัน การย่อยสลายทางชีวภาพ ฉันประหลาดใจที่เห็นว่ามีสิ่งมีชีวิตกี่ตัวในมหาสมุทรเกาะอยู่บนโฟมนี้ มันกลายเป็นเหมือนแนวปะการังจุลินทรีย์”
นักวิจัยจะยังคงพยายามพัฒนาโมโนเมอร์ที่หมุนเวียนได้และยั่งยืนซึ่งทำจากแหล่งชีวภาพเพื่อผลิตโพลีเมอร์สำหรับการใช้งานที่แตกต่างกันในอนาคต การวิจัยของพวกเขาจะยังคงตรวจสอบกระบวนการย่อยสลายทางชีวภาพและสารเคมีที่เกิดขึ้นต่อไป ผู้เชี่ยวชาญกล่าวว่า ผู้คนเริ่มเข้าใจถึงความสำคัญของปัญหามลพิษจากพลาสติก และกำลังมองหาทางเลือกอื่นที่ไม่เป็นอันตรายต่อธรรมชาติ
Stephen Mayfield กล่าวว่า "การจัดการพลาสติกในมหาสมุทรอย่างไม่ถูกต้องกลายเป็นไมโครพลาสติกและกลายเป็นปัญหาสิ่งแวดล้อมครั้งใหญ่ เราได้แสดงให้เห็นแล้วว่าเป็นไปได้อย่างยิ่งที่จะสร้างผลิตภัณฑ์พลาสติกประสิทธิภาพสูงที่ย่อยสลายในมหาสมุทร พลาสติกไม่ใช่สิ่งที่ควร ลงไปในมหาสมุทร แต่ถ้าเป็นเช่นนั้น วัสดุจะกลายเป็นอาหารของจุลินทรีย์ ไม่ใช่ขยะพลาสติกและไมโครพลาสติกที่เป็นอันตรายต่อสิ่งมีชีวิตในน้ำ"
