塑料袋、塑料瓶和其他塑料制品对海洋生物的危害已广为人知。废弃的塑料会直接扼杀海洋生物，或积聚在它们的腹中并构成毒性威胁。但我们的塑料垃圾还会浸泡在水中，形成危险的“茶水”。而这种“茶水”可能会侵蚀海洋生态系统的基础：约有八万亿个（即1后面有27个零）Prochlorococcus 细菌，它们约产生我们氧气的10%。
Prochlorococcus 是世界上数量最多的光合生物。它们像植物一样吸收二氧化碳，并将碳储存在细胞中。同时，它们向大气中释放氧气。简而言之，这些微小的细菌在维持地球宜居性方面发挥着巨大作用。
麦格理大学的科学家们想知道，每年沉入海洋的数百万吨塑料是否会对这些至关重要的生物构成威胁。他们将研究结果发表在《综合生物学》杂志上。
其他研究表明，浮游动物（如幼体甲壳类等微小的海洋动物）在塑料污染的水中会生病。但关于塑料对光合生物的毒性研究却很少。麦格理大学分子科学家、该研究的作者Lisa Moore表示，即使目前塑料“茶水”或渗出液的浓度还不算很高，这项研究也敲响了警钟，提醒我们警惕对这种普遍材料的依赖。“如果废物持续增加而我们不采取任何措施，即使是一些数量最多的生物也可能受到损害。”
因此，研究团队制作了两种不同的塑料“茶水”：一种使用高密度聚乙烯（HDPE），这是制造塑料购物袋的材料；另一种使用聚氯乙烯（PVC），它不仅用于PVC管道，还用于许多其他材料，包括用于固定地毯不打滑的粘性垫子。然后，他们将两种菌株的蓝藻浸泡在不同浓度的渗出液中三天，并测量了它们的细胞生长、氧气产生和基因转录活性。
经过三天在塑料“汤”中的浸泡，在所有稀释浓度下（浓度范围从约3%渗出液到50%），这两种菌株的种群数量都遭受了显著损失。它们的光合作用也受到了抑制——新形成的细胞更少，产生的氧气也更少。与此相关的是，在浸泡的细胞中，许多下调的基因都参与了支持光合作用的功能。而且，“茶水”的浓度越高，死亡的细菌就越多。
虽然两种塑料都具有毒性，但PVC对细菌的伤害比HDPE更大。Moore表示，这可能是因为PVC在其制造过程中往往含有更多的添加剂。虽然构成塑料骨架的聚合物大多是惰性的，不易降解，但为了定制塑料，会在这些骨架中添加许多化学物质，包括溶剂、染料和金属。Moore说，导致细菌中毒的毒素很可能包括有机（碳基）化合物和重金属，如锌。（该研究识别出了这些化合物的存在，但未能对其进行量化）。
尽管研究结果令人担忧，但这项实验更像是对毒性的基线评估，而不是对当前海洋状况的真实写照。Moore说：“实验室中的渗出液浓度不会像我们在实验室中那样高。我们并不是说太平洋垃圾带正在杀死[这些细菌]。” Moore接下来的工作包括进行实地实验，研究渗出液对自然细菌种群的毒性，以及一项专门分析这些微生物中锌毒性的实验室测试。
尽管如此，了解塑料污染海洋的多种方式仍然很重要。Moore说：“这项研究的警告是，我们需要更好地管理废物。我们无法摆脱塑料……但我们可以管理我们对它们的使用和废弃，并可能改变一些制造工艺，使其毒性降低。”
