Δευτέρα, 6 Ιουλίου 2020

Φυσικοί “απορρυπαντές” - Μελέτη του Πολυτεχνείου και του ΕΛΚΕΘΕ χρησιμοποιεί τα σφουγγάρια ως δειγματοληπτικούς σταθμούς

Μια εντυπωσιακή νέα μέθοδος βάζει τους θαλάσσιους σπόγγους σε ρόλο δειγματοληπτικών σταθμών για τη μέτρηση της θαλάσσιας ρύπανσης. Ταυτόχρονα, οι σπόγγοι έχουν τη δυνατότητα καθαρισμού του θαλασσινού νερού από σημαντικούς ρυπαντές, συμβάλλοντας έτσι στη βελτίωση της ποιότητας του θαλάσσιου περιβάλλοντος.
Πρόκειται για μια καινοτομία η οποία αναπτύχθηκε με τη συνεργασία του Πολυτεχνείου Κρήτης, του Ελληνικού Κέντρου Θαλασσίων Ερευνών (ΕΛΚΕΘΕ) και του Πανεπιστημίου Γουάτερλου του Καναδά. Ηδη έγιναν μετρήσεις στις θάλασσες της Κρήτης που επιβεβαίωσαν ότι χαρακτηρίζονται σε γενικές γραμμές από καλή περιβαλλοντική ποιότητα.
Επικεφαλής της μελέτης είναι η διευθύντρια του Εργαστηρίου Υδατικής Χημείας του Πολυτεχνείου Κρήτης, καθηγήτρια στη Σχολή Μηχανικών Περιβάλλοντος, Ελια Ψυλλάκη και ο εντεταλμένος ερευνητής στο Ινστιτούτο Θαλάσσιας Βιολογίας, Βιολογίας και Υδατοκαλλιεργειών (ΙΘΑΒΒΥΚ) του Ελληνικού Κέντρου Θαλασσίων Ερευνών (ΕΛΚΕΘΕ) Δρ. Θάνος Νταϊλιάνης.
Η έρευνά τους επέτρεψε για πρώτη φορά, με χρήση ειδικών συσκευών, τη πρόσληψη των ρύπων από τους σπόγγους και στη συνέχεια την αφαίρεση των συσκευών και ανάλυσή τους χωρίς να προκαλείται επιβάρυνση στο θαλάσσιο περιβάλλον και τη βιοποικιλότητα.
Οπως σημειώνουν η κα Ψυλλάκη και ο κ. Νταϊλιάνης, «η θαλάσσια ρύπανση είναι μια από τις βασικές πιέσεις που δέχονται τα παράκτια οικοσυστήματα, ειδικά στις περιοχές εκείνες της ακτογραμμής που φιλοξενούν ανθρώπινη δραστηριότητα. Η τύχη των ρυπαντών αφού εισέλθουν στο θαλάσσιο περιβάλλον εξαρτάται από τις ιδιότητες τους. Έτσι, ανάλογα με αυτές μπορούν να αποδομηθούν φυσικά, να παραμείνουν στον κύριο όγκο του νερού για μεγάλο χρονικό διάστημα ή να προσκολληθούν σε επιφάνειες, όπως αυτές των αιωρούμενων σωματιδίων, του πυθμένα ή των ζωντανών οργανισμών. Η τελευταία περίπτωση είναι στο επίκεντρο πολλών ερευνών γιατί αφορά τη μελέτη των πιο επίμονων και τοξικών ρυπαντών που έχουν την ικανότητα να βιοσυσσωρεύονται, δηλαδή να αποθηκεύονται στους οργανισμούς σε βάθος χρόνου. Συνεπώς η ανίχνευσή τους είναι ιδιαίτερα σημαντική προκειμένου να εκτιμηθεί η ποιότητα των θαλάσσιων υδάτων».
Οι ίδιοι εξηγούν ότι «στο πλαίσιο πρόσφατης τριμερούς συνεργασίας μεταξύ Πολυτεχνείου Κρήτης, Ελληνικού Κέντρου Θαλασσίων Ερευνών (ΕΛΚΕΘΕ) και Πανεπιστήμιου Γουάτερλου, Καναδά (University of Waterloo, Canada), ολοκληρώθηκε και δημοσιεύτηκε νέα έρευνα που αφορά την εκτίμηση της ποιότητας των υδατικών συστημάτων χρησιμοποιώντας σπόγγους σαν βιοδείκτες. Η μελέτη είχε κύριο στόχο τη διερεύνηση της κατακράτησης περιβαλλοντικών ρυπαντών του θαλάσσιου περιβάλλοντος από κοινά είδη σπόγγων με στόχο την αξιοποίησή τους ως βιοδείκτες για την εκτίμηση της οικολογικής ποιότητας. Η χρήση καινοτόμων τεχνικών εκχύλισης επέτρεψε για πρώτη φορά την παρακολούθηση και καταγραφή χημικών ενώσεων σε ζωντανούς σπόγγους (in vivo δειγματοληψία) χωρίς την ανάγκη αφαίρεσης μέρους του οργανισμού. Η προτεινόμενη τεχνική κάνει χρήση ειδικών βελονών και ταινιών επικαλυμμένων με προσροφητικά υλικά, που τοποθετούνται στην επιφάνεια ή το εσωτερικό του ζωντανού οργανισμού και λειτουργούν ως “παγίδες” για τους ρυπαντές. Έτσι οι ρύποι μεταφέρονται από το σπόγγο στις συσκευές αυτές και στη συνέχεια οι συσκευές αυτές αφαιρούνται και αναλύονται με χρήση σύγχρονων τεχνικών ανάλυσης. Με τον τρόπο αυτό, ο ζωντανός οργανισμός παραμένει άθικτος και μπορεί να χρησιμοποιηθεί για πολλαπλές μετρήσεις στο χρόνο, χωρίς να προκαλείται επιβάρυνση στο θαλάσσιο περιβάλλον και τη βιοποικιλότητα».
Η κα Ψυλλάκη και ο κ. Νταϊλιάνης σημειώνουν ακόμη στα “Χανιώτικα νέα” ότι «ανάμεσα στις χιλιάδες είδη οργανισμών που απαρτίζουν τη θαλάσσια βιοποικιλότητα, οι σπόγγοι είναι μια σημαντική κατηγορία, που συναντά κανείς σε όλα σχεδόν τα περιβάλλοντα και βάθη. Στις ελληνικές θάλασσες έχουν καταγραφεί μέχρι στιγμής πάνω από 230 διαφορετικά είδη. Οι σπόγγοι τρέφονται διηθώντας διαρκώς το θαλασσινό νερό και κατακρατώντας ουσίες που είναι σημαντικές για την ανάπτυξή τους. Η δραστηριότητα αυτή είναι συνεχής και ιδιαίτερα αποτελεσματική – μέσα σε μία ώρα, ένας σπόγγος φιλτράρει όγκο νερού έως και 15 φορές μεγαλύτερο από το μέγεθος του σώματός του, ανακυκλώνοντας θρεπτικά συστατικά και κατακρατώντας ρυπαντές. Τα χαρακτηριστικά αυτά καθιστουν τους σπόγγους ιδανικά συστήματα μελέτης για το προσδιορισμό περιβαλλοντικών ρύπων».
Όπως εξηγούν. «η ανάλυση έδωσε ενδιαφέροντα αποτελέσματα. Για παράδειγμα, βρέθηκε ότι οι σπόγγοι κατακρατούν ουσίες όπως φαρμακευτικές ενώσεις (π.χ. primidone, Pirogliride, impulsin και 2,4-xylidine) που ανήκουν στους αναδυόμενους ρύπους. Παράλληλα ανιχνεύθηκαν φυτοφάρμακα αλλά και μονοκυκλικοί αλλά και πολυκυκλικοί υδρογονάνθρακες. Η τελευταία ομάδα ενώσεων συνδέεται με ανθρωπογενείς (ναυτιλιακές-πετρέλαια) αλλά και φυσικές δραστηριότητες (φωτιές δασών). Καθώς οι ουσίες αυτές ανιχνεύονται στους σπόγγους σε συγκεντρώσεις μεγαλύτερες απ’ ότι στο περιβάλλον, η μέθοδος αυτή παρουσιάζει ενδιαφέρον για δειγματοληψίες εκτίμησης περιβαλλοντικής ποιότητας με τρόπο πιο αποτελεσματικό από τη δειγματοληψία και ανάλυση νερού που πραγματοποιείται μέχρι στιγμής μιας και δεν απαιτείται συντήρηση δειγματοληπτικού εξοπλισμού λόγω διάβρωσης ή βιολογικών εναποθέσεων (biofouling). Επίσης, οι σπόγγοι κατακρατούν τις ουσίες αυτές σωρευτικά κατά τη διάρκεια της ζωής τους και έτσι η δειγματοληψία δεν εξαρτάται από εποχιακές μεταβολές ή τυχαίες καιρικές συνθήκες, επιτρέποντας την καταγραφή στιγμιαίων περιστατικών ρύπανσης που δεν θα ήταν ενδεχομένως ανιχνεύσιμα με χρήση συμβατικών μεθόδων. Επιπλέον, ειδικά για τις ακτές της Κρήτης, που χαρακτηρίζονται στο μεγαλύτερο μήκος τους από καλή περιβαλλοντική ποιότητα, η αυξημένη ευαισθησία της προτεινόμενης μεθόδου έχει χρησιμότητα στην αύξηση της αναλυτικότητας».
Επιπλέον οι ίδιοι τονίζουν ότι “ενδιαφέρον ήταν ότι τα αποτελέσματα της έρευνας έδωσαν ενδείξεις μεταβολισμού των υδρογονανθράκων από τους σπόγγους και τους συμβιωτικούς τους μικροοργανισμούς. Αυτό σημαίνει ότι οι σπόγγοι έχουν ταυτόχρονα τη δυνατότητα καθαρισμού του θαλασσινού νερού από σημαντικούς ρυπαντές, συμβάλλοντας έτσι στη βελτίωση της ποιότητας του θαλάσσιου περιβάλλοντος. Το αποτέλεσμα αυτό δείχνει πόσο σημαντική είναι η προστασία των φυσικών θαλάσσιων οικοσυστημάτων για τη συνολική υγεία της θάλασσας, αλλά και πιθανόν ανοίγει το δρόμο για νέες εφαρμογές στον τομέα της βιοτεχνολογίας”.
ΓΙΑΝΝΗΣ ΛΥΒΙΑΚΗΣ
(Χανιώτικα νέα - 6/7/2020)
Link: http://www.haniotika-nea.gr/fysikoi-aporrypantes/

Δεν υπάρχουν σχόλια:

Δημοσίευση σχολίου