Mikroplastikler topraktan gıdalara nasıl sızıyor?

Isabelle Gerretsen | BBC Future

Mikroplastikler gezegenimizin her yerine sızmış durumda. Antarktika deniz buzulunda, en derin okyanus çukurlarında yaşayan deniz hayvanlarının sindirim sistemlerinde ve dünyanın dört bir yanındaki içme sularında mikroplastiğe rastlandı.

Bir araştırmada, okyanusların üst kısımlarında yaklaşık 24,4 trilyon mikroplastik olduğu tahmin ediliyor. 

Ancak mikroplastikler sadece suda değil toprakta da yaygın ve yediğimiz gıdalara bile sızabiliyor. Farkında olmadan, neredeyse aldığımız her lokmada küçük plastik parçaları yutuyor olabiliriz.

Kâr amacı gütmeyen çevre kuruluşu Çevre Çalışma Grubu'nun 2022 yılında yaptığı analize göre, ABD'de atık su çamuru, 80 milyon dönümden fazla ekili alanı "sonsuz kimyasallar" adı verilen maddelerle kirletmiş durumda. Bu kimyasallar kısaca PFAS olarak bilinen perloralkil ve polifloralkil maddelerden oluşuyor ve normal çevre koşulları bu maddeleri parçalayamıyor.

Atık su çamuruyla yayılan mikroplastikler

Atık su çamuru, atık sular temizlendikten sonra geride kalan yan üründür. Bertaraf edilmesi pahalı olduğu ve zengin besin içerdiği için bu çamur ABD ve Avrupa'da organik gübre olarak kullanılıyor. Avrupa'da her yıl tahminen 8-10 milyon ton arıtma çamuru elde ediliyor ve bunun yaklaşık yüzde 40'ı tarım arazilerine seriliyor.

Cardiff Üniversitesi'ndeki araştırmacıların yaptığı bir çalışmaya göre, bu uygulama nedeniyle Avrupa tarım arazileri mikroplastiklerin en büyük küresel rezervuarı konumunda olabilir. Bu da her yıl 31.000 ila 42.000 ton mikroplastik ya da 86 trilyon ila 710 trilyon mikroplastik parçacığın Avrupa tarım arazilerini kirlettiği anlamına geliyor.

Araştırmacılar, güney Galler'deki bir atık su arıtma tesisine her gün 1 mm ile 5 mm arasında değişen 650 milyon mikroplastik parçacığın girdiğini, arıtma sonucunda bunların atık su çamurunda kaldığını ve bu çamurun toplam ağırlığının yaklaşık yüzde 1'ini oluşturduğunu tespit etti.

Çalışmanın yazarlarından ve Cardiff Üniversitesi Hidro-Çevre Araştırma Merkezi müdür yardımcısı Catherine Wilson, tarım arazilerine ulaşan mikroplastiklerin "muhtemelen bilinenden çok daha fazla olduğunu" söylüyor. "Mikroplastikler her yerdeler ve çok küçük oldukları için (genellikle) onları göremiyoruz."

Mikroplastikler uzun süre ortamda kalıyor. Almanya Marburg'daki Philipps Üniversitesi toprak bilimcileri tarafından yakın zamanda yapılan bir çalışmada, en son 34 yıl önce atık su çamuru dökülen iki tarım arazisinde yüzeyin 90 cm altına kadar mikroplastikler bulundu. Toprağın sürülmesi mikroplastiklerin çamur dökülmeyen alanlara da yayılmasına neden olmuştur.

• Mikroplastik ilk kez insan kanında tespit edildi
• Dünyada tüketilen sofra tuzlarının yüzde 90'ında mikroplastik var

Cardiff'teki çalışmanın başyazarı ve Hidro-Çevre Araştırma Merkezi'nde doktora öğrencisi olan James Lofty, Avrupa'daki tarım arazisi topraklarındaki mikroplastik konsantrasyonunun okyanus yüzey sularında bulunan miktara yakın olduğunu söylüyor.

Wilson ve Lofty'nin araştırmasına göre, İngiltere Avrupa'daki en yüksek mikroplastik konsantrasyonlarından bazılarına sahip ve her yıl 500 ila 1000 mikroplastik parçacık tarım arazilerine yayılıyor.

Lofty, atık su çamurunun karada büyük bir mikroplastik rezervuarı oluşturmanın yanı sıra, gübre olarak kullanılmasının da okyanuslardaki plastik krizini daha da ağırlaştırdığını ekliyor. Topraktaki mikroplastikler, yağmurun toprağın üst tabakasını nehirlere sürüklemesi ya da yeraltı sularına karışmasıyla sonunda su yollarına girmiş oluyor. Lofty, "Nehirlerimizdeki ve okyanuslarımızdaki [plastik] kirliliğin ana kaynağı yüzey akışından kaynaklanıyor" diyor.

Çevresel kirlenme

Ancak mikroplastikler suya karışmadan önce zehirli kimyasalları toprağa sızdırabilir. Lofty'ye göre, mikroplastikler yalnızca parçalandıklarında çevreye salınabilecek potansiyel olarak zararlı kimyasallardan içermekle kalmıyor, aynı zamanda diğer toksik maddeleri de emebiliyor.

İngiltere Çevre Ajansı tarafından hazırlanan ve daha sonra çevreci kampanya grubu Greenpeace tarafından ortaya çıkarılan bir rapor, İngiliz tarım arazilerine gönderilen kanalizasyon atıklarının dioksinler ve polisiklik aromatik hidrokarbonlar gibi kirleticilerle "insan sağlığı için risk oluşturabilecek seviyelerde" kirlendiğini gösteriyordu.

Kansas Üniversitesi tarım uzmanı Mary Beth Kirkham tarafından 2020 yılında yapılan bir deney, kadmiyum gibi zehirli kimyasalların bitkiler tarafından emilmesinde plastiğin taşıyıcı görevi gördüğünü ortaya koydu. Kirkham, "Plastikle birlikte kadmiyum olan toprakta yetişen buğday yapraklarında, toprakta plastik olmadan yetişen bitkilere göre çok çok daha fazla kadmiyum bulunduğuna" dikkat çekmişti.

Araştırmalar ayrıca mikroplastiklerin toprak solucanlarının büyümesini engelleyebildiğini ve zayıflamalarına neden olduğunu gösteriyor. Bunun nedenleri tam olarak anlaşılamamıştır, ancak bir teoriye göre, mikroplastikler toprak solucanlarının sindirim yollarını tıkayarak besinleri emme yeteneklerini ve dolayısıyla büyümelerini sınırlıyor olabilir. Araştırmacılar, solucanların toprak sağlığını korumada hayati bir rol oynadığını ve zarar görmelerinin daha geniş bir çevre üzerinde de olumsuz bir etkisi olduğunu söylüyor.

• Mikroplastik, insan kanından sonra akciğerde de tespit edildi

Gıda maddelerini doğrudan kirletebilir

Plastik parçacıklar gıda maddelerini de doğrudan kirletebilir. 2020'de yapılan bir araştırmada, süpermarketlerde satılan meyve ve sebzelerde ve İtalya'nın Sicilya bölgesindeki Katanya'da yerel satıcıların sattığı ürünlerde mikroplastikler ve nanoplastikler bulundu. Elmalar en kirli meyvelerdi ve havuçlar örneklenen sebzeler arasında en yüksek mikroplastik seviyelerine sahipti.

Hollanda'daki Leiden Üniversitesi'nde çevresel toksikoloji ve biyoçeşitlilik profesörü Willie Peijnenburg tarafından yapılan araştırmaya göre, bitkiler köklerindeki küçük çatlaklar yoluyla çevrelerindeki su ve topraktan nanoplastik parçacıkları (boyutları 1-100 nanometre -metrenin milyarda biri- arasında değişen ya da bir insan kan hücresinden 1000 ila 100 kat daha küçük olan minik parçacıklar) emiyor.

Analizler, plastiklerin çoğunun bitki köklerinde biriktiğini ve sadece çok küçük bir miktarının sürgünlere doğru ilerlediğini ortaya koydu. Peijnenburg, yapraklardaki yoğunluğun "yüzde 1'in çok altında" olduğunu belirtiyor. Marul ve lahana gibi yapraklı sebzeler için plastik konsantrasyonları muhtemelen nispeten düşük, ama havuç, turp ve şalgam gibi kök sebzeler için mikroplastik tüketme riski daha yüksek olabilir diye uyarıyor.

Peijnenburg ve meslektaşları tarafından yapılan bir başka çalışmada, hem marul hem de buğdayda mikroplastik konsantrasyonunun çevredeki topraktan 10 kat daha düşük olduğu gözlendi. Peijnenburg, "Sadece en küçük parçacıkların bitkiler tarafından alındığını ve büyük parçacıkların alınmadığını tespit ettik" diyor.

Peijnenburg bunun güven verici olduğunu söylüyor. Bununla birlikte, birçok mikroplastik yavaşça bozunarak nanopartiküllere dönüşecek ve "bitki emilimi için iyi bir kaynak" sağlayacaktır diye ekliyor.

Gıdalardaki bu plastik birikiminin insan sağlığı üzerinde nasıl bir etkisi olduğu henüz açık değil.

Peijnenburg bunu anlamak için daha fazla araştırmaya ihtiyaç olduğunu, ama sorunun daha da büyüyeceğini vurguluyor.

"Plastiklerin çevreden tamamen uzaklaştırılması on yıllar alacaktır. Risk şu anda çok yüksek olmasa bile, [tarım arazilerinde] kalıcı kimyasallar bulundurmak iyi değil. Birikecekler ve sonra bir risk oluşturabilecekler."

• A?nne sütünde ilk kez plastik bulundu
• Bebeklerin plasentasında mikroplastik parçacıklar bulundu

Sağlığa etkileri

Plastik yutmanın insan sağlığı üzerindeki etkisi henüz tam olarak anlaşılmamış olsa da, zararlı olabileceğini gösteren bazı araştırmalar var. Araştırmalar, plastik üretimi sırasında eklenen kimyasalların endokrin sistemi ve büyüme ve gelişmemizi düzenleyen hormonları bozabileceğini gösteriyor.

Plastikte bulunan kimyasallar kanser, kalp hastalığı ve zayıf embriyo gelişimi dahil olmak üzere bir dizi başka sağlık sorunuyla ilişkilendiriliyor. İngiltere'deki Hull Üniversitesi araştırmacıları tarafından yapılan analize göre, yüksek düzeyde yutulan mikroplastikler, iltihaplanma ve alerjik reaksiyonlara yol açabilecek hücre hasarına da neden olabilir.

Araştırmacılar, mikroplastiklerin insan hücreleri üzerindeki toksikolojik etkisini inceleyen önceki 17 çalışmayı değerlendirdi. Analiz, laboratuvar testlerinde hücrelere zarar veren mikroplastik miktarını, insanların içme suyu, deniz ürünleri ve tuz yoluyla aldıkları seviyelerle karşılaştırdı. Yutulan miktarların hücre ölümünü tetikleyebilecek oranlara yaklaştığı, ancak aynı zamanda alerjik reaksiyonlar, hücre duvarlarında hasar ve oksidatif stres dahil olmak üzere bağışıklık tepkilerine de neden olabileceği bulundu.

Çalışmanın başyazarı ve Hull York Tıp Fakültesi'nde araştırmacı Evangelos Danopoulos, "Araştırmamız, hücreler üzerindeki zararlı etkilerle tutarlı seviyelerde mikroplastik aldığımızı gösteriyor ki bu da çoğu durumda sağlık etkileri için başlatıcı olaydır" diyor. "Mikroplastiklerin hücrelerin bariyerlerini aşabildiğini ve onları parçalayabildiğini biliyoruz, ayrıca hücreler üzerinde oksidatif strese neden olabileceklerini biliyoruz, bu da doku hasarının başlangıcıdır."

Danopoulos, mikroplastiklerin hücrelerin parçalanmasına nasıl yol açtığına dair iki teori olduğunu söylüyor. Keskin kenarları hücre duvarını yırtabilir ya da mikroplastiklerin içindeki kimyasallar hücreye zarar verebilir. Çalışma, düzensiz şekilli mikroplastiklerin hücre ölümüne neden olma olasılığının en yüksek olduğunu ortaya koydu.

Danopoulos, "Şimdi anlamamız gereken şey, vücudumuzda ne kadar mikroplastik kaldığı ve ne tür bir boyut ve şeklin hücre bariyerini geçebildiğidir" diyor. Eğer plastikler belirli bir süre içinde zararlı olabilecekleri seviyelere kadar birikirlerse, bu insan sağlığı için daha da büyük bir risk oluşturabilir.

Danopoulos, bu sorulara henüz cevap bulunamasa bile, mikroplastiklerin besin zincirine girmemesi için daha fazla özen gösterilmesi gerekip gerekmediğini sorguluyor. "Atık su çamurunun mikroplastiklerle kirlendiğini ve bitkilerin bunları topraktan emme kabiliyetine sahip olduğunu biliyorsak, bunu gübre olarak kullanmalı mıyız?" diye soruyor.

Atık su çamuru yasaklanmalı mı?

Çamurun tarım arazilerinde gübre olarak kullanılması Hollanda'da 1995'te yasaklandı. Bunun üzerine önce çamuru yakan ülke, daha sonra bunu tarım arazilerinde gübre olarak kullanılmak üzere İngiltere'ye ihraç etmeye başladı.

İsviçre 2003'te, ABD'nin Maine eyaleti de 2022'de tarım arazisinde, mahsullerde ve suda yüksek seviyelerde PFAS bulunmasının yanı sıra çiftçilerin kanında da yüksek PFAS seviyeleri tespit edilince çamurun gübre olarak kullanılmasını yasakladı.

Ancak Cardiff Üniversitesi'nden Wilson, arıtma çamurunun gübre olarak kullanılmasının tamamen yasaklanmasını en iyi çözüm olarak görmüyor.

Wilson, "[Arıtma çamuru ile] sonsuz fosil yakıt gübresi üretmek yerine atık bir ürünü verimli bir şekilde kullanıyoruz" diyor. Çamurdaki organik atık aynı zamanda karbonun toprağa geri dönmesine yardımcı oluyor ve toprağı fosfor ve azot gibi besinlerle zenginleştirerek toprağın bozulmasını önlüyor.

Wilson, arıtma çamurundaki mikroplastikleri ölçmek gerektiğini, mikroplastik seviyesinin yüksek olduğu yerlerde, bunu gübre olarak kullanmak yerine enerji üretmek için yakılabileceğini öneriyor.

Araştırmacılar, İtalya ve Yunanistan gibi bazı Avrupa ülkelerinin atık su çamurunu düzenli depolama sahalarında bertaraf ettiğini, ancak mikroplastiklerin bu sahalardan çevreye sızarak toprak ve suyu kirletme riski konusunda uyarıyor. 

Wilson ve Danopoulos, tarım arazilerindeki mikroplastik miktarını ve olası çevresel ve sağlık etkilerini ölçmek için çok daha fazla araştırmaya ihtiyaç olduğunu söylüyor.

"Mikroplastikler suyumuzda ve toprağımızda olmamalı. Olumsuz etkilerini kanıtlarsak, bu onları kirletici konumuna sokacak ve ona karşı yasa ve yönetmelikler getirilmesi gerekecek."