Biofouling su plastica in ambiente portuale: valutazione ed effetti

Abstract

Le zone portuali accumulano molti detriti plastici, importanti per studiare le interazioni plastica-organismi. Il biofouling (accumulo di organismi su superfici sommerse) impatta notevolmente destino ed effetti ecologici della plastica. Questo studio esamina il biofouling su plastiche comuni (bottiglie PET, mascherine chirurgiche,FFP2) in un anno (inverno/estate). La ricerca quantifica il biofouling (biomassa, materia organica/inorganica) e lo caratterizza (pigmenti, proteine, taxa). Sono stati valutati effetti su velocità di sedimentazione, galleggiamento, dispersione di specie aliene (NIS) e trasferimento trofico. Dai risultati è emersa una forte stagionalità, biofouling maggiore/rapido in estate. Anche il tipo di plastica svolge un ruolo: mascherine FFP2 porose accumulano più biomassa. Il biofouling aumenta la sedimentazione, specie in estate. Dalle analisi statistiche è emerso un aumento correlato a materia organica/inorganica, con differenze stagionali: inorganica (CaCO3) causa affondamento in estate, organica/proteine (biofilm) in inverno. Il tipo di biofouling, non solo quantità, ne influenza il destino. Artropodi, Briozoi e Anellidi sono i taxa dominanti, con variazioni stagionali. Sono state identificate due NIS (Branchiomma luctuosum, Amphibalanus eburneus), indice del fatto che la plastica diffonde specie invasive. Il biofouling aumenta il rischio di ingestione della plastica da parte dei pesci, permettendo il trasferimento trofico di sostanze chimiche. Quindi, il biofouling altera il destino e l'impatto ecologico dei rifiuti plastici. L'affondamento, la diffusione NIS e il trasferimento trofico sottolineano la complessità del problema. Servono soluzioni integrate: diminuire la produzione di plastica, migliorare la gestione dei rifiuti e continuare e approfondire la ricerca a riguardo.

Coastal/port areas accumulate significant plastic debris, making them crucial for studying plastic-biota interactions. Biofouling, the accumulation of organisms on submerged surfaces, significantly impacts plastic's fate and ecological effects. This study examined biofouling on common plastics (PET bottles, surgical masks, FFP2 masks) over a year, covering winter and summer. The research quantified biofouling (biomass, organic/inorganic matter) and characterized it (pigments, protein, taxa). It assessed biofouling's effects on plastic sedimentation, buoyancy, non-indigenous species (NIS) dispersal, and trophic transfer. Key findings showed strong seasonality, with greater, faster macrofouling in summer due to increased biological activity. Plastic type also mattered; porous FFP2 masks accumulated the most biomass. Biofouling significantly increased sedimentation velocity, especially in summer. Statistical analysis (RDA) showed this increase related to both organic and inorganic matter, but with seasonal differences: inorganic matter (e.g., shells) drove sinking in summer, while organic matter/protein (biofilms, invertebrates) were more influential in winter. This shows that type of biofouling, not just amount, affects plastic's fate. Arthropoda, Bryozoa, and Annelida dominated the macrofouling, with seasonal community shifts. Critically, two NIS (the polychaete Branchiomma luctuosum and the barnacle Amphibalanus eburneus) were found, highlighting plastic's role in invasive species dispersal. Biofouling also increased the risk of plastic ingestion by fish, suggesting trophic transfer of plastic-associated chemicals. The study concludes that biofouling dynamically and significantly alters plastic's fate and ecological impact in port ecosystems. Increased sinking, NIS spread, and trophic transfer highlight the multifaceted problem. The findings stress the urgent need for integrated solutions: reduced plastic production, improved waste management, and further research.