ViBRANT-SEA

Plastic Marine Debris (PMD) wordt nu beschouwd als een bedreiging voor de planetaire grens en de "Plastic Cycle" als een biogeochemische cyclus. De impact van wegwerpplastic afval in mariene omgevingen heeft geleid tot een zoektocht naar groenere alternatieven, zoals de biologisch afbreekbare/composteerbare kunststoffen, polyhydroxyalkanoaten en polylactinzuur die al worden gebruikt voor consumptiegoederen. De diversiteit van microben, hun enzymen en hun rol in het beïnvloeden van de snelheid van plasticafbraak in de natuur blijven slecht gekarakteriseerd – vooral in koude of zuurstofarme zeewateren en de zeebodem, waar het meeste PMD zich ophoopt. De impact van vertragingsduur, pH, hydrostatische druk en mogelijke prioritaire effecten van initiële microbiële kolonisatoren blijven vitale maar onopgeloste zorgen. Daarnaast is de impact van plastic, de afbraakproducten en toevoegingen op mariene organismen en ecosystemen grotendeels niet gekwantificeerd. Twee dringende vragen zijn: hoe lang blijft plastic in het mariene milieu en wat de impact is op ecosystemen. Dit technologie-ondersteunde project heeft als doel de biologische afbraaksnelheden van biologisch afbreekbare plastics en plasticgerelateerde additieven in het veld en onder gecontroleerde laboratoriumomstandigheden te kwantificeren, en een vismodelsysteem te ontwikkelen voor toxiciteitstests om deze kennisgaten op te vullen. Dit project zal nieuwe microbiële metagenomen genereren uit wereldwijde plastic monsters die tijdens cruises zijn verzameld en uit biodegradatie-experimenten om een uitgebreide lijst te creëren van genen en enzymen die verband houden met de biologische afbraak van biologisch afbreekbaar plastic in mariene omgevingen. Het zal de eerste zijn die in situ respirometrie, stabiele isotooponderzoeking en geavanceerde beeldvormingstechnieken combineert om de afbraaksnelheid van biologisch afbreekbare plastic te meten, terwijl microbe-microbe interacties op het plastic oppervlak worden gevisualiseerd, waardoor cellulaire mechanismen worden onthuld die optreden tijdens actieve biodegradatie. Ten slotte zal het het eerste organoïdemodel van mariene vissen ontwikkelen voor consistente en efficiënte tests van toxiciteit door plastics en toevoegingen.