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해저 4150 미터 깊이 2개의 플라스틱 폐기물 화학적, 생물학적 분해 징후 없어

해저 4천 미터에서 발견된 플라스틱 폐기물, 20년 후에도 그대로
해저의 포장 폐기물은 열화없이 수십 년 동안 존재

더러운 유산 :
바다의 플라스틱 쓰레기는 몇 세대 동안 지속될 수 있다.
심해 탐사에서 발견된 것처럼 심해에서 20년이 지난 후에도 플라스틱 포장은 거의 변하지 않았다. 이 과정에서 발견된 비닐봉지와 치즈용기는 극한의 조건과 치밀한 미생물 군집에도 불구하고 분해 또는 화학적 변화없이 4천 미터 깊이에서 살아남았다.

▲ 이 치즈 포장은 20년 이상 해저에 있었다. © Matthias Haeckel / GEOMAR

북극, 심해 참호 또는 태평양의 떠다니는 쓰레기 쓰레기 동산 등 바다에 플라스틱 폐기물과 미세 플라스틱이 가득하다. 해저의 일부 장소에서 플라스틱 밀도는 평방 미터당 190만 개의 플라스틱 입자에 이른다. 플라스틱은 생분해가 거의 불가능하고 태양으로부터의 UV 복사는 많은 폴리머에 해를 끼칠 수 없기 때문에 레고 벽돌은 심지어 수천 년 이상 지속될 수 있다. 그러나 심해의 특수 조건에서 플라스틱이 얼마나 오래 남아 있는지는 아직 확실하지 않다.

20년 된 치즈 포장과 비닐봉투

우연의 일치로 최근 초기 정보를 얻을 수 있었다.
스테판 크라우제(Stefan Krause, 독일 킬에 있는 GEOMAR 헬름홀츠 해양 연구소 Helmholtz Center of Ocean Research)와 페루 연안의 태평양에 있는 그의 동료들은 원래 실제로 심해 채굴이 장기적인 영향을 미치는 방법을 조사할 계획이었다.
이를 위해 동료들은 거의 25년 전에 DISCOL 지역에서 4,100 미터 깊이의 심해 지층을 파헤쳤다.

연구원들이 다이빙 로봇으로 이 지역을 조사했을 때, 그들은 예기치 않은 발견을 했다.
다른 플라스틱 조각들과 함께 해저에서 1990년에서 1999년 사이 독일에서 제조된 치즈 컵이었다. 멀지 않은 곳에서 로봇은 콜라 캔과 함께 비닐봉지를 발견했으며, 이는 1988년 데이비스 컵(Davis-Cups) 행사 때 발매된 특별판의 일부였다.

▲ 4150 미터 깊이의 해저에 있는 2개의 플라스틱 폐기물-화학적 또는 생물학적 분해 징후가 없음. © ROV-Team / GEOMAR

화학적 분해 증거가 없음

크라우제와 그의 동료들에게 이것은 이 플라스틱 물체가 해저에서 어떻게 살아남았는지 볼 수있는 완벽한 기회였다. 그들은 플라스틱 부품을 회수하고 라만 분광법을 사용해 상태를 검사했다. 이 레이저 보조 공정은 재료의 분자 구성을 나타내므로 치즈 포장과 비닐봉지의 중합체가 어떻게 변했는지에 대한 정보를 제공할 수 있었다.

Krause는 "플라스틱 봉지나 치즈 포장재가 구성 요소의 조각화나 분해의 징후를 보이지 않았다"고 밝혔다. 봉지의 폴리에틸렌은 화학적 또는 물리적 분해의 징후를 보이지 않았다. 과학자들은 또한 PET 코팅된 폴리스티렌 치즈 비커에서 분해의 징후를 발견하지 못했다. 인쇄된 글자조차도 여전히 읽을 수 있었다.

미생물은 플라스틱을 해칠 수 없다.

면밀한 분석 결과, 두 플라스틱 조각에 밀집된 박테리아의 생물막이 형성되었다는 것이 밝혀졌다. Krause와 그의 동료들은 “이 바이오 필름(bio film, 생물막)은 폴리머의 종류에 관계없이 전체 표면을 덮었다. 이전의 연구에서 그러한 바이오 필름이 며칠 내에 형성되는 것으로 이미 밝혀졌기 때문에, 플라스틱 부품은 20년 동안 미생물에 의해 군집화되었다고 가정한다.

그러나 이것은 플라스틱에 대해 측정 가능한 결과가 없었다.
과학자들은 “미생물 분해가 심해에서 20여 년이 지난 후에도 폴리머의 안정성에 영향을 미치지 않았다는 것은 명백하다”고 말했다. 전반적으로, 그들은 이러한 관측으로부터 플라스틱이 심해에 아주 오랫동안, 심지어 수 세기에서 수백 년 동안 남아 있다고 결론 지었다.

(Scientific Reports, 2020; doi : 10.1038 / s41598-020-66361-7)
출처 : GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel

[더사이언스플러스=문광주 기자]

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