في ظل استمرار المجتمع العالمي في التعامل مع أزمة النفايات البلاستيكية، اكتشف العلماء قدرة اليرقات المعروفة باسم "الدودة الطحلبية" على تناول البلاستيك، مما يفتح باب الأمل لمستقبل أكثر نظافة واستدامة. تعتمد هذه المعلومات على المقال الرئيسي المنشور في موقع The Star بعنوان "اكتشاف ديدان تقلل من خطر النفايات البلاستيكية"، حيث تقدم المقالة ملخصًا لنتائج دراسة حديثة حول استخدام الديدان الطحلبية كحل واعد لمعالجة التلوث البلاستيكي.
دراسة المركز الدولي لعلم وظائف الحشرات والبيئة
قام علماء من المركز الدولي لعلم وظائف الحشرات والبيئة (ICIPE) بالكشف عن حل واعد لمشكلة النفايات البلاستيكية المتزايدة، حيث أظهرت دراسة نُشرت في مجلة Scientific Reports إمكانات الديدان الطحلبية في استهلاك وتفتيت البلاستيك، مما يوفر نهجًا مستدامًا لمعالجة أزمة التلوث البلاستيكي.
الديدان الطحلبية والبكتيريا: شراكة طبيعية للتخلص من البلاستيك
تشرح الدكتورة فتحية خميس، العالمة البارزة في ICIPE والباحثة الرئيسية في الدراسة، أن قدرة الديدان الطحلبية على هضم البلاستيك تعود إلى تجمع من البكتيريا الموجودة في أمعائها. وقالت: "يمكننا استغلال إما الدودة الطحلبية نفسها أو البكتيريا الموجودة في أمعائها لتحلل البلاستيك بيولوجيًا".
أنواع الديدان الطحلبية المستخدمة في التحلل
على الرغم من أن الديدان الطحلبية تُخطئ أحيانًا مع الديدان العادية، فإنها في الواقع يرقات لخنفساء الظلام (darkling beetle). الديدان الطحلبية الصفراء (tenebrio molitor) هي نوع من خنفساء الظلام، وقد تم استخدامها على نطاق واسع في جميع أنحاء العالم لتحليل البلاستيك بيولوجيًا. ومع ذلك، هذه هي المرة الأولى التي يتم فيها توثيق قدرة دودة طحلبية أقل شيوعًا، والموجودة في أفريقيا، على تفتيت البلاستيك.
مشكلة التلوث البلاستيكي في كينيا والعالم
تشير تقارير الوكالة الأمريكية للتنمية الدولية (USAID) إلى أن التلوث البلاستيكي ما زال يمثل مشكلة كبيرة في كينيا، رغم التزامات السياسات الوطنية الهادفة إلى الحد منه. تُظهر التقديرات أن 92٪ من النفايات البلاستيكية لا تتم إدارتها بشكل صحيح، حيث يتم إعادة تدوير سبعة في المئة فقط منها، ويؤدي هذا الفشل في الإدارة إلى تسرب 37 كيلو طن من النفايات البلاستيكية إلى البيئة والمحيطات سنويًا.
عالميًا، يُنتج أكثر من 400 مليون طن من البلاستيك سنويًا، ولكن أقل من 10٪ فقط من هذا البلاستيك يُعاد تدويره، كما يُقدر أن ما بين 19-23 مليون طن من هذه النفايات ينتهي بها المطاف في المحيطات والأنهار والبحيرات.
عالميًا، يُنتج أكثر من 400 مليون طن من البلاستيك سنويًا، ولكن أقل من 10٪ فقط من هذا البلاستيك يُعاد تدويره، كما يُقدر أن ما بين 19-23 مليون طن من هذه النفايات ينتهي بها المطاف في المحيطات والأنهار والبحيرات.
التأثير البيئي للنفايات البلاستيكية
تأثير النفايات البلاستيكية على البيئة مدمر، حيث يُلوث المياه، ويضر بالنظم البيئية، ويسهم في تدهور التربة، ويدخل مواد كيميائية سامة في سلسلة الغذاء. تُظهر دراسة ICIPE أنه رغم أن إفريقيا تنتج خمسة في المئة فقط من البلاستيك العالمي وتستهلك أربعة في المئة منه، إلا أن البلاستيك ذو الاستخدام الواحد يزداد انتشاره عبر القارة. ويجعل هذا إفريقيا ثاني أكثر المناطق تلوثًا في العالم.
قدرة الديدان الطحلبية على استهلاك البوليسترين
ركز الباحثون في ICIPE على قدرة الدودة الطحلبية الأقل شيوعًا على استهلاك البوليسترين، وهو أحد أكثر الملوثات البلاستيكية الصغيرة شيوعًا ومشكلة. يُستخدم البوليسترين على نطاق واسع في حاويات تخزين الطعام، والأطباق والأكواب التي تُستخدم لمرة واحدة، ومواد التعبئة والتغليف، والعزل في البناء. تعتبر الطرق الحالية لإعادة تدوير البوليسترين، مثل العمليات الكيميائية والحرارية والميكانيكية، مكلفة وغالبًا ما تنتج منتجات ثانوية سامة تضر بالإنسان والبيئة.
توضح إيفلين ندوتونو، طالبة الدكتوراه في ICIPE والمشاركة في الدراسة، أن "دراستنا تُظهر أن الدودة الطحلبية الأقل يمكنها تناول ما يصل إلى 50٪ من البوليسترين، وخاصة الستايروفوم، وهو نوع من البوليسترين".
توضح إيفلين ندوتونو، طالبة الدكتوراه في ICIPE والمشاركة في الدراسة، أن "دراستنا تُظهر أن الدودة الطحلبية الأقل يمكنها تناول ما يصل إلى 50٪ من البوليسترين، وخاصة الستايروفوم، وهو نوع من البوليسترين".
آفاق استخدام الديدان الطحلبية في مكافحة التلوث البلاستيكي
يعد هذا الاكتشاف خطوة هامة نحو التخفيف من تأثير التلوث البلاستيكي، إذ يوفر نهجًا بيئيًا وأقل تكلفة للتعامل مع النفايات البلاستيكية. يُعد استخدام الديدان الطحلبية أو البكتيريا الموجودة في أمعائها وسيلة محتملة لتحليل البلاستيك بيولوجيًا، مما قد يقلل من الحاجة إلى العمليات الكيميائية الضارة والمكلفة.
بالإضافة إلى ذلك، يشير الباحثون إلى إمكانية استغلال قدرات التحلل البيولوجي للديدان الطحلبية في إنشاء عمليات إعادة تدوير أكثر استدامة، حيث يمكن تصميم مفاعلات حيوية تعتمد على هذه الكائنات لتفتيت البلاستيك. يفتح هذا المجال الباب أمام الأبحاث لتطوير تكنولوجيا جديدة قادرة على توسيع نطاق استخدام هذه الديدان على مستوى الصناعات الكبرى.
بالإضافة إلى ذلك، يشير الباحثون إلى إمكانية استغلال قدرات التحلل البيولوجي للديدان الطحلبية في إنشاء عمليات إعادة تدوير أكثر استدامة، حيث يمكن تصميم مفاعلات حيوية تعتمد على هذه الكائنات لتفتيت البلاستيك. يفتح هذا المجال الباب أمام الأبحاث لتطوير تكنولوجيا جديدة قادرة على توسيع نطاق استخدام هذه الديدان على مستوى الصناعات الكبرى.
تحديات وفرص مستقبلية
رغم أن هذا الاكتشاف يمثل تقدماً كبيراً في التعامل مع النفايات البلاستيكية، إلا أن هناك تحديات عديدة تحتاج إلى معالجة قبل تبني هذه التقنية على نطاق واسع. من هذه التحديات تحديد كيفية تحسين كفاءة الديدان الطحلبية في استهلاك أنواع متعددة من البلاستيك وتقييم الآثار الجانبية المحتملة لاستخدامها بشكل كبير.
كما يشير العلماء إلى أن استخدام الديدان الطحلبية قد لا يكون حلاً شاملاً لأزمة النفايات البلاستيكية، بل يجب أن يُنظر إليه كجزء من مجموعة من الاستراتيجيات التي تشمل تقليل استخدام البلاستيك، وتحسين تقنيات إعادة التدوير، وزيادة الوعي بآثار البلاستيك على البيئة.
إضافة إلى ذلك، يُعد التوسع في دراسة الميكروبات الموجودة في أمعاء الديدان الطحلبية مجالاً واعدًا، حيث قد تُستخدم هذه الميكروبات بشكل مباشر أو تُعدل وراثياً لتحليل البلاستيك بشكل أكثر فعالية. يُمكن أيضاً دراسة تأثيرها على البلاستيك في البيئات المختلفة، مثل المياه المالحة أو التربة الملوثة، لتحديد نطاق تطبيقاتها.
كما يشير العلماء إلى أن استخدام الديدان الطحلبية قد لا يكون حلاً شاملاً لأزمة النفايات البلاستيكية، بل يجب أن يُنظر إليه كجزء من مجموعة من الاستراتيجيات التي تشمل تقليل استخدام البلاستيك، وتحسين تقنيات إعادة التدوير، وزيادة الوعي بآثار البلاستيك على البيئة.
إضافة إلى ذلك، يُعد التوسع في دراسة الميكروبات الموجودة في أمعاء الديدان الطحلبية مجالاً واعدًا، حيث قد تُستخدم هذه الميكروبات بشكل مباشر أو تُعدل وراثياً لتحليل البلاستيك بشكل أكثر فعالية. يُمكن أيضاً دراسة تأثيرها على البلاستيك في البيئات المختلفة، مثل المياه المالحة أو التربة الملوثة، لتحديد نطاق تطبيقاتها.
الاستنتاج
يمثل اكتشاف قدرة الديدان الطحلبية على تفتيت البلاستيك خطوة هامة نحو مكافحة التلوث البلاستيكي المتزايد. رغم أن هذه التقنية لا تزال في مراحلها الأولى، فإنها توفر بديلاً واعدًا ومستدامًا للتقنيات التقليدية لإعادة تدوير البلاستيك، والتي غالبًا ما تكون مكلفة وتسبب أضرارًا بيئية.
يتطلب الانتقال من البحث العلمي إلى التطبيق العملي للديدان الطحلبية على نطاق واسع جهداً مشتركاً بين الباحثين، والحكومات، والقطاع الخاص. ومع ذلك، فإن هذا الاكتشاف يُظهر كيف يمكن للطبيعة نفسها أن تقدم حلولاً للمشاكل التي تسببها البشرية، ويؤكد على أهمية البحث العلمي في إيجاد طرق مبتكرة لمواجهة التحديات البيئية العالمية.
يتطلب الانتقال من البحث العلمي إلى التطبيق العملي للديدان الطحلبية على نطاق واسع جهداً مشتركاً بين الباحثين، والحكومات، والقطاع الخاص. ومع ذلك، فإن هذا الاكتشاف يُظهر كيف يمكن للطبيعة نفسها أن تقدم حلولاً للمشاكل التي تسببها البشرية، ويؤكد على أهمية البحث العلمي في إيجاد طرق مبتكرة لمواجهة التحديات البيئية العالمية.
