The “Plastisphere” of Biodegradable Plastics Is Characterized by Specific Microbial Taxa of Alpine and Arctic Soils
Notice bibliographique
Résumé
Plastic pollution poses a threat to terrestrial ecosystems, even impacting soils from remote alpine and arctic areas. Biodegradable plastics are a promising solution to prevent long-term accumulation of plastic litter. However, little is known about the decomposition of biodegradable plastics in soils from alpine and polar ecosystems or the microorganisms involved in the process. Plastics in aquatic environments have previously been shown to form a microbial community on the surface of the plastic distinct from that in the surrounding water, constituting the so-called ‘plastisphere’. Comparable studies in terrestrial environments are scarce. Here, we aimed to characterize the plastisphere microbiome of three types of plastics differing in their biodegradability in soil using DNA metabarcoding. Polylactic acid (PLA), polybutylene adipate terephthalate (PBAT) and polyethylene (PE) were buried in two different soils, from the Swiss Alps and from Northern Greenland, at 15°C for eight weeks. While physico-chemical characteristics of the polymers only showed minor (PLA, PBAT) or no (PE) changes after incubation, a considerably lower α-diversity was observed on the plastic surfaces and prominent shifts occurred in the bacterial and fungal community structures between the plastisphere and the adjacent bulk soil not affected by the plastic. Effects on the plastisphere microbiome decreased with greater biodegradability of the plastics, from PLA to PE. Copiotrophic taxa within the phyla Proteobacteria and Actinobacteria benefitted the most from plastic input. Especially taxa with a known potential to degrade xenobiotics, including Burkholderiales, Caulobacterales, Pseudomonas, Rhodococcus and Streptomyces, thrived in the plastisphere of the Alpine and Arctic soils. In addition, Saccharimonadales (superphylum Patescibacteria) was identified as a key taxon associated with PLA. The association of Saccharibacteria with plastic has not been reported before, and pursuing this finding further may shed light on the lifestyle of this obscure candidate phylum. Plastic addition affected fungal taxa to a lesser extent since only few fungal genera such as Phlebia and Alternaria were increased on the plastisphere. Our findings suggest that the soil microbiome can be strongly influenced by plastic pollution in terrestrial cryoenvironments. Further research is required to fully understand microbial colonization on plastic surfaces and the biodegradation of plastic in soils.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».