El professor Jean-François Briand de la Universitat de Tolon fa recerca en l’ecologia microbiana i bioquímica dels biofilms marins, i té un interès especial en els que es formen damunt dels plàstics en suspensió, és a dir en la platisfera marina. El terme platisfera, estrictament, fa referència a la colonització ubiqua de microbiomes complexos d’aquests substrats plàstics. En aquests biofilms juguen un paper cabdal les algues diatomees, colonitzadors inicials que, alhora, sostenen l’ecosistema com a productors primaris fotoautotròfics. Briand ha coordinat una recerca sobre les diatomees de la platisfera que ara apareix en forma d’article a la revista NPJ Biofilms and Microbiomes, amb el doctorand Abel Barré com a primer autor. Barré et al. immergiren peces de plàstic en sis localitats: A Coruña, Badia de Galway, Rio Grande, Nàpols, Badia de Tolon i la Badia de Vilafranca de Mar. Les comunitats de diatomees adherides al plàstic foren estudiades al llarg de 84 dies. A Tolon es comparà la situació del polietilè (HDPE), del polipropilè (PP) i del polistirè (PS). L’amplificació i seqüenciació del gen rbcL servia per a monitoritzar la diversitat de diatomees. Localitat i estacionalitat són més rellevants que el tipus de plàstic en la configuració de la comunitat.
//embedr.flickr.com/assets/client-code.js
Barré et al. han estudiat els plàstics marins de diverses localitats atlàntiques i mediterrànies, com a Enseada do Orzán, A Coruña (a la imatge)
La platisfera
Si la producció de plàstics en el 1950 era de 2 milions de tones mètriques, en el 2020 ja havia pujat a 464 milions, i en el 2050 s’arribaria a la xifra de 900 milions. Això implica una acumulació de residus plàstics a abocadors i al medi natural. Ja en el 1972 s’alertava a de l’acumulació de residus plàstics a l’oceà. Nano-, micro- i macro-plàstics són presents en la superfície, en el litoral, en la columna d’aigua, en el sediment, en el glaç marí i en la biota marina.
Com qualsevol substrat immers, els plàstics són ràpidament colonitzats per biofilms. Els biofilms són comunitats microbianes incloses en una matriu extracel·lular tridimensional. El terme ‘platisfera’ s’aplica als biofilms dels plàstics. Sembla que contribueixen a l’enfonsament dels plàstics, i de fet es calcula que el 99,8% dels 196 milions de tones plàstic abocats al medi marí des del 1950 s’hi han enfonsat. També contribuirien a l’absorció d’ions metàl·lics i contaminants orgànics, que passen a la xarxa tròfica a través dels organismes que s’alimenten de la platisfera.
Les algues diatomees tenen un rol important en la colonització i manteniment de biofilms en plàstics marins com a productors primaris.
//embedr.flickr.com/assets/client-code.js
La Badia de Galway, una altra de les localitats estudiades
Sis localitats d’estudi
Les sis localitats d’estudi foren:
– el port d’Ares, prop de la ciutat de la Corunya (CR).
– la Badia de Galway (GW).
– Rio Grande, al Brasil (GR).
– el port de Nàpols (NP).
– la Badia de Tolon (TN).
– la Badia de Vilafranca de Mar (VF).
Es compraren polímers a Carat-lab GmbH consistents en làmines d’1 mm de gruix, i 6 x 6 cm d’àrea. Les tallaren en quadrats de 1 x 1 cm. A totes les localitats immergiren peces de HDPE. A Tolon, també immergiren peces de PP i PS. Les peces eren incubades en gàbies d’acer inoxidable, dins de contenidors perforats d’alcans perfluoroalcoxi, amb taps de politetrafluoroetilè.
Les immersions a CR, GW, NP i VF començaren el juny del 2021 i conclogueren el març del 2022. Les peces de HDPE eren recollides al final de cada estació després de 84 dies d’immersió. A GR les immersions es feren entre el desembre del 2021 i el setembre del 2022. A TN, entre l’octubre del 2021 i el juny del 2022; i les recol·leccions es feien al cap de 7, 14, 28, 56 i 84 dies d’immersió. A TN també es feren immersions ininterrompudes per 6 i 12 mesos.
En les immersions també es prenien dades ambientals amb una sonda Hydrolab DS5X: temperatura, salinitat, oxigen dissolt, nitrats, fosfats i silicats. També es feien anàlisis colorimètriques de nitrits i amoni. Es prengueren també dades de la fracció biodisponible de cations de coure(II) i plom(II).
La tinció amb cristall violeta permetia la quantificació de la biomassa dels biofilms formats en els plàstics.
Alíquotes dels biofilms eren sotmeses a una extracció d’ADN. S’hi feia una PCR amb els primers Diat_rbcL_708F
(5’ AGG TGA AGT TAA AGG TTC ATA CTT DAA 3’ i R3 (5’ CCT TCT AAT
TTA CCA ACA ACT G 3’). Els amplicons eren seqüenciats amb una plataforma Illumina MiSeq, i les seqüències publicades a NCBI.
Les seqüències obtingudes eren analitzades bioinformàticament per extraure variants de seqüència d’amplicó (ASVs). Un total de 1145 ASVs foren classificades taxonòmicament.
L’alfa-diversitat de la comunitat de diatomees de la platisfera
Les 249 mostres analitzades generaren 24.983.661 lectures. La diversitat alfa fou de 90,6±67,8 i l’índex de Shannon de 2,93±0,81. Les comunitats de l’Oceà Atlàntic eren menys diverses que les de la Mediterrània. Els valors de diversitat es mantenien al llarg de l’any. La diversitat era baixa al cap de 7 dies, però pujava a partir de 14-56 dies.
La beta-diversitat de les comunitats de diatomees de la plastisfera
Les comunitats diferien segons la localitat i l’estació de l’any. També ho feien segons el temps d’immersió. Variables com la temperatura, l’oxigen dissolt, el pH, nutrients i metalls influïen en la beta-diversitat.
Al cap de 84 dies, 44 espècies de diatomees assolien abundàncies superiors al 5% en almenys una localitat o estació. L’espècie més abundant en termes generals fou Cyclophora cf. minor.
Els biofilms mediterranis eren més homogenis que els atlàntics pel que fa a la composició de diatomees.
Les diatomees com a marcadors taxonòmics de la plastisfera
Les dades de Barré et al. ofereixen informació sobre el potencial de les diatomees com a marcadors taxonòmics de la plastisfera. Ho fan a través de l’ús del gen rbcL, que codifica una de les subunitats de l’enzim RuBisCO, responsable de la fixació de CO2 en la fotosíntesi. Aquest gen no es troba en el genoma nuclear sinó en el genoma del cloroplast, i és comú entre part dels cianobacteris i a totes les algues i plantes eucariòtiques.
Són moltes les línies d’investigació que s’hi obren. Barré et al. esmenten l’estudi específic de la plastisfera de polímers biodegradables. És oberta la qüestió del rol de les diatomees en la biodegradació (directa a través d’hidrolases i altres enzims; o indirecta, per interaccions amb fongs i bacteris), o l’impacte de biocides presents en els plàstics sobre la colonització de les diatomees. Paral·lelament, Barré et al. fan una crida a aplicar aquesta mena d’estudis a diversos ecosistemes litorals especialment impactats per l’abocament de plàstics. Per exemple, poden els residus plàstics afavorir la dispersió i creixement de diatomees tòxiques del gènere Pseudo-Nitzschia? Fins a quin punt l’acumulació dels frústuls de les diatomees pot contribuir a l’enfonsament de residus plàstics?
Lligams:
– From the Atlantic to the Mediterranean: what factors shape diatom diversity in the plastisphere. Abel Barré, Véronique Lenoble, Ana Luzia Lacerda, Maria Luiza Pedrotti, Raffaella Casotti, Carola Murano, Vincenzo Donnarumma, Soledad Muniategui-Lorenzo, José M. Andrade-Garda, Verónica Fernández-González, Carmen Moscoso-Pérez, Felipe Kessler, Róisín Nash, Fanny Aulanier, Raphaëlle Barry-Martinet, Marc Bouchoucha, João Frias & Jean-François Briand. NPJ Biofilms Microbiomes (2026).
Des de la Mediterrània 
Podeu escriure el vostre comentari aquí: