Fragmentation and depolymerization of conventional and biodegradable microplastics in Eisenia fetida and Eisenia andrei
Este estudo demonstra que, embora a passagem pelo trato intestinal de minhocas do gênero *Eisenia* fragmente e altere quimicamente o polietileno, a polibutileno e o ácido polilático, o polímero biodegradável (PLA) causa a degradação química mais severa e mortalidade das minhocas, indicando que ele não é necessariamente a opção mais segura em solos agrícolas sobre curtos períodos de exposição.
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O solo sob nossos pés é um mundo agitado de criaturas minúsculas que revolvem, comem e reciclam matéria orgânica, mantendo a terra fértil e viva. Entre esses trabalhadores estão as minhocas, frequentemente chamadas de engenheiras do ecossistema, porque elas movimentam vastas quantidades de solo através de seus corpos. Por décadas, cientistas se preocuparam sobre como a poluição por plástico afeta esses animais, focando principalmente em como o plástico fere as minhocas. Mas uma questão mais nova e complexa surgiu: o que acontece com o próprio plástico quando ele passa por uma minhoca? Os plásticos não são apenas pedaços inertes de lixo; são longas cadeias de moléculas que podem se fragmentar. Quando uma minhoca come um pedaço de plástico, o ambiente severo dentro de seu intestino pode retalhar o plástico em pedaços menores ou até mesmo alterar quimicamente sua estrutura. Esse processo é crítico porque, se o plástico se decompor em fragmentos invisíveis ou substâncias químicas tóxicas, ele pode se tornar mais perigoso para o solo e para as criaturas que nele vivem, em vez de menos perigoso.
Uma equipe de pesquisadores partiu para observar esse processo acontecer em tempo real, utilizando dois tipos comuns de minhocas encontradas em compostagem: Eisenia fetida e Eisenia andrei. Eles queriam ver o que acontece quando essas minhocas comem três tipos diferentes de microplásticos — partículas minúsculas menores que uma unha. Dois desses plásticos eram os tipos tradicionais, à base de petróleo, conhecidos por serem muito resistentes e difíceis de decompor: o polietileno, o material usado em muitos sacos plásticos, e o polibutileno. O terceiro era o ácido polilático, um plástico feito de amido vegetal que é comercializado como biodegradável, o que significa que supostamente deve se decompor naturalmente no ambiente. Os cientistas colocaram as minhocas em recipientes com composto misturado com esses plásticos e as observaram por 35 dias. Depois disso, eles extraíram cuidadosamente as minhocas e recuperaram as partículas de plástico que haviam passado por seus sistemas digestivos para medir exatamente o quanto o plástico havia mudado.
Os resultados revelaram uma história surpreendente sobre como diferentes plásticos se comportam dentro de um ser vivo. Primeiro, as minhocas quebraram todos os plásticos em pedaços menores. Em média, as partículas que as minhocas excretaram eram cerca de 58 por cento menores do que aquelas que haviam comido. No entanto, o tipo de plástico importava muito. O plástico biodegradável, o ácido polilático, foi o que mais se decompôs, seguido pelo polibutileno, com o tradicional polietileno sendo o que menos mudou. Esse desmembramento físico era apenas metade da história. Quando os pesquisadores examinaram a estrutura química dos plásticos usando um scanner especial baseado em luz, descobriram que o plástico biodegradável também havia sofrido o maior dano químico. Suas cadeias moleculares foram clivadas ou cortadas de forma muito mais severa do que as cadeias dos outros dois plásticos. De fato, a mudança química foi tão distinta que os pesquisadores puderam identificar exatamente qual plástico a minhoca havia comido apenas observando a assinatura química dos restos.
Talvez a descoberta mais impressionante tenha sido como essa decomposição afetou as próprias minhocas. Contrariando a esperança de que os plásticos biodegradáveis seriam mais seguros para a natureza, as minhocas que comeram o plástico biodegradável apresentaram as maiores taxas de mortalidade. A taxa de morte das minhocas que comeram o plástico de origem vegetal foi significamente maior do que a das que comeram os plásticos à base de petróleo. Os pesquisadores descobriram que uma espécie de minhoca, a Eisenia fetida, era geralmente mais sensível aos plásticos do que a outra, mas essa diferença se tornava muito maior quando as minhocas comiam os plásticos que se decompunham mais rápido. Quanto mais o plástico se degradava quimicamente dentro da minhoca, maior era a probabilidade de a minhoca morrer. Isso sugere que o processo de decomposição do plástico libera algo — talvez pequenos fragmentos químicos ou subprodutos — que é prejudicial à saúde da minhoca. Os plásticos tradicionais e resistentes causaram menos mudança química e resultaram em menos mortes, enquanto o plástico "verde", que deveria ser a opção mais segura, causou a maior interrupção física e química e a maior mortalidade.
O estudo também utilizou modelos computacionais para ver se era possível prever esses resultados com base nos dados coletados. Os computadores foram muito bons em prever as mudanças químicas no plástico, confirmando que o tipo de plástico era o principal fator do que acontecia. No entanto, os computadores tiveram dificuldade em prever o quanto o plástico encolheria fisamente em tamanho. Isso sugere que, embora a decomposição química seja um resultado direto do material do plástico, o retalhamento físico do plástico dentro da minhoca é um processo caótico, dependendo provavelmente de fatores aleatórios, como o movimento do plástico pelo intestino ou a força de compressão. Essa distinção é importante porque significa que saber simplesmente que um plástico é biodegradável não garante que ele será inofensivo no curto prazo.
Em última análise, esta pesquisa desafia a ideia simples de que plásticos biodegradáveis são automaticamente melhores para a vida no solo. Durante o período de 35 dias do experimento, o plástico biodegradável não foi a opção mais benigna; ele se decompôs mais rapidamente e matou mais minhocas. O estudo indica que os estágios intermediários da biodegradação, onde o plástico está se partindo mas ainda não desapareceu, podem ser na verdade um período de alto risco para as criaturas do solo. Embora esses plásticos possam eventualmente desaparecer ao longo de longos períodos, o processo de sua decomposição no intestino de um engenheiro do solo pode liberar efeitos prejudiciais que os plásticos tradicionais e não decomponíveis não causam da mesma maneira. As descobertas sugerem que precisamos olhar além de apenas se um plástico pode eventualmente se decompor e considerar o que acontece com o solo e seus habitantes enquanto essa decomposição está ocorrendo.
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