The smallest solution to one of our biggest problems - Tierney Thys & Christian Sardet

Traducător: Ana-Maria Păun Corector: Mirel-Gabriel Alexa

At this very moment, almost everything around you is being eaten.

Chiar în acest moment, aproape totul din jurul tău este mâncat.

Invisible to the naked eye, organisms called microbes swarm every surface.

Invizibile ochiului liber, microorganismele împânzesc orice loc.

Hordes of bacteria, archaea, and fungi have evolved to produce powerful enzymes

Armate de bacterii, arhee și fungi au evoluat și produc enzime puternice

that break down tough organic material into digestible nutrients.

care descompun materialul organic dur în nutrienți digerabili.

But there’s one particularly widespread type of material

Dar există un anumit material extrem de răspândit

that almost no microbes can biodegrade:

pe care aproape niciun microorganism nu îl poate biodegrada:

plastics.

plasticul.

To make most plastics, molecules from oil, gas and coal are refined

Pentru a obține plastic, molecule din petrol, gaz și cărbune sunt rafinate

and turned into long, repeating chains called polymers.

și transformate în lanțuri lungi, repetitive, numite polimeri.

This process often requires temperatures above 100˚C, incredibly high pressure,

În general, acest proces necesită temperaturi de peste 100 grade,

presiune extrem de ridicată și multiple modificări chimice.

and various chemical modifications.

The resulting man-made polymers are quite different

Polimerii artificiali astfel obținuți sunt destul de diferiți

from the polymers found in nature.

de polimerii naturali.

And since they’ve only been around since the 1950s,

Din moment ce sunt utilizați de prin anii 1950 încoace,

most microbes haven’t had time to evolve enzymes to digest them.

microorganismele nu au avut timp să dezvolte enzime pentru a-i digera.

Making matters even more difficult,

Ce complică și mai mult situația,

breaking most plastics’ chemical bonds requires high temperatures

e că pentru a rupe legăturile chimice ale plasticului

necesită temperaturi ridicate, ca cele la care e produs,

comparable to those used to create them—

and such heat is deadly to most microbes.

iar o asemenea căldură e fatală pentru microorganisme.

This means that most plastics never biologically degrade—

Asta înseamnă că majoritatea plasticului nu se biodegradează,

they just turn into countless, tiny, indigestible pieces.

doar se transformă în nenumărate fragmente minuscule nedigerabile.

And pieces from the most common plastics like Polyethylene, Polypropylene,

Astfel de fragmente din plastice precum Polietilena (PE), Polipropilena (PP)

and Polyester-terephthalate have been piling up for decades.

și Polietilena Tereftalat (PET) se acumulează de zeci de ani.

Each year humanity produces roughly 400 million more tons of plastic,

Anual, omenirea produce aproape 400 de milioane de tone de plastic,

80% of which is discarded as trash.

din care 80% ajung la gunoi.

Of that plastic waste, only 10% is recycled.

Din acest total de deșeuri plastice doar 10% sunt reciclate.

60% gets incinerated or goes into the landfills,

60% sunt arse sau ajung la groapa de gunoi.

and 30% leaks out into the environment

iar 30% ajung în mediul înconjurător

where it will pollute natural ecosystems for centuries.

unde vor polua ecosistemele naturale timp de secole.

An estimated 10 million tons of plastic waste end up in the ocean each year,

Se estimează că 10 milioane de tone de deșeuri plastice ajung anual în ocean,

mostly in the form of microplastic fragments that pollute the food chain.

preponderent sub forma microplasticului, care poluează lanțul trofic.

Fortunately, there are microbes that may be able

Din fericire, există microorganisme

care ar putea să rezolve această problemă.

to take a bite out of this growing problem.

In 2016, a team of Japanese researchers sampling sludge

În 2016, o echipă de cercetători japonezi care prelevau mostre

at a plastic-bottle recycling plant discovered

din reziduurile unei fabrici de reciclare a sticlelor de plastic

Ideonella sakaiensis 201-F6.

au descoperit Ideonella sakaiensis 201-F6.

This never-before-identified bacterium contained two enzymes

Această bacterie nedescoperită până atunci conținea două enzime

capable of slowly breaking down PET polymers

capabile să dezintegreze lent polimerii de tip PET

at relatively low temperatures.

la temperaturi relativ scăzute.

Researchers isolated the genes coding for these plastic-digesting enzymes,

Cercetătorii au izolat genele ce codifică aceste enzime care digeră plasticul,

allowing other bioengineers to combine and improve the pair—

pentru ca alți bioingineri să combine și să îmbunătățească perechea,

creating super-enzymes that could break down PET up to 6 times faster.

dând naștere unor super-enzime care pot degrada plasticul de 6 ori mai rapid.

Even with this boost,

În ciuda acestor îmbunătățiri,

these lab-grown enzymes still took weeks to degrade a thin film of PET,

ele au avut nevoie de săptămâni întregi pentru a degrada o folie subțire de PET,

and they operated best at temperatures below 40˚C.

fiind cel mai eficiente la temperaturi sub 40°C.

However, another group of scientists in Japan had been researching

Cu toate astea, alt grup de cercetători din Japonia

bacterial enzymes adapted to high temperature environments

a investigat enzime bacteriene adaptate la temperaturi înalte

like compost piles.

ca cele din grămezile de compost.

And within one particularly warm pile of rotting leaves and branches,

Într-o astfel de grămadă caldă de frunze putrezite și crengi,

they found gene sequences for powerful degrading enzymes

au găsit secvențe din genele unor enzime extrem de puternice

known as Leaf Branch Compost Cutinases.

cunoscute sub numele de Cutinazele compostului de frunze.

Using fast-growing microorganisms,

Ajutându-se de microorganisme cu dezvoltare rapidă,

other researchers were able to genetically engineer

alți cercetători au reușit să reproducă în laborator

high quantities of these enzymes.

cantități mari din aceste enzime.

They then enhanced and selected special variants of the Cutinases

Apoi au îmbunătățit și selectat variante speciale de Cutinaze

that could degrade PET plastic in environments reaching 70˚C—

care să degradeze plasticul PET în medii cu temperaturi ce ating 70°C,

a high temperature that can weaken PET polymers and make them digestible.

o temperatură ridicată ce slăbește polimerii PET făcându-i digerabili.

With the help of these and other tiny diehards,

Cu ajutorul acestor luptători minuscului,

the future of PET recycling looks promising.

viitorul reciclării PET-ului pare promițător.

But PET is just one type of plastic.

Dar PET-ul este doar un tip de plastic.

We still need ways to biologically degrade all the other types,

Încă avem nevoie de metode prin care să degradăm biologic și celelalte tipuri,

including abundant PEs and PPs

inclusiv polietilenele și polipropilenele utilizate masiv,

which only begin breaking down at temperatures well above 130˚C.

care încep să se dezintegreze doar la temperaturi de peste 130°C.

Researchers don’t currently know of any microbes or enzymes

Cercetătorii încă nu cunosc microorganisme sau enzime

tough enough to tolerate such temperatures.

atât de puternice încât să tolereze astfel de temperaturi.

So for now, the main way we deal with these plastics

Pentru moment, metoda principală prin care scăpăm de plastic

is through energy-intensive physical and chemical processes.

este prin procese fizice și chimice cu consum crescut de energie.

Today only a small fraction of plasticwaste

Astăzi doar o mică parte din deșeurile de plastic

can be biologically degraded by microbes.

poate fi descompusă biologic de microorganisme.

Researchers are looking for more heat-tolerant plastivores

Cercetătorii caută alte „plastivore” care să tolereze mai bine căldura

in the planet’s most hostile environments

în cele mai ostile medii ale planetei

and engineering better plastivorous enzymes in the lab.

și dezvoltă enzime plastivore mai eficiente în laborator.

But we can’t rely solely on these tiny helpers to clean up our enormous mess.

Dar nu ne putem baza doar pe aceste mici ajutoare pentru a ne curăța gunoiul uriaș.

We need to completely rethink our relationship with plastics,

Trebuie să regândim relația noastră cu plasticul,

make better use of existing plastics,

să folosim mai eficient plasticul deja existent,

and stopproducing more of the same.

și să nu-l mai producem când nu e nevoie.

And we urgently need to design more environmentally friendly types of polymers

Trebuie să dezvoltăm urgent mai multe tipuri de polimeri prietenoși cu natura

that our growing entourage of plastivores can easily break down.

pe care aliații noștri „plastivori” să-i descompună cu ușurință.