全球多地持续出现危险浓度的藻类暴发，包括俗称“赤潮”的有害藻华（HABs）。在澳大利亚南部，一场持续约九个月、跨越数千英里的有毒藻华已造成数千海洋物种死亡。此类藻华产生的毒素可能因公共健康风险促使地方政府关闭海滩和湖泊。

长期以来，陆地来源的过量营养物输入水体（如农业径流和废弃物排放）被视为有害藻华的重要诱因。加州大学圣地亚哥分校研究人员最新研究则提出，基于石油的塑料污染可能通过影响通常控制藻类的动物种群，放大水质恶化问题。

塑料污染已在从深海到北极海冰等多种环境中被发现。塑料分解形成的微塑料也引发健康担忧，相关颗粒已在人体血液以及大脑、肺等器官中被检测到。近年来，部分可生物降解材料塑料被作为替代方案逐步进入市场。

加州大学圣地亚哥分校生态、行为与进化系以及化学与生物化学系研究团队开展了一项为期三个月的实验，比较传统化石燃料基聚氨酯塑料与新开发的可生物降解塑料对生态系统的影响。研究所用可生物降解材料包括在该校实验室开发、并由大学衍生公司Algenesis销售的材料。研究结果发表于《Communications Sustainability》。

该研究资深作者、加州大学圣地亚哥分校生物科学教授Jonathan Shurin表示，塑料在环境中大量存在，但其如何改变藻类、细菌以及更高营养级生物的种群仍缺乏清晰认识。他指出，藻华与营养污染有关，而这项研究显示，全球部分藻华也可能与塑料对控制藻类的动物产生影响有关。

研究团队在30个实验池塘生态系统中测试不同塑料类型的效应。研究人员称，石油基塑料表现出“自上而下”的影响路径：通过杀死食藻动物，间接推动藻类增长。实验还显示，微塑料会改变包括藻类和细菌在内的微生物群落。

在含有石油基塑料的水箱中，研究人员观察到食藻浮游动物数量迅速下降；在缺少浮游动物啃食的情况下，藻类浓度随之快速上升。相比之下，含生物基可生物降解塑料的水箱对浮游动物及其他生态系统成员的影响较小。

论文第一作者、生物科学研究生Scott Morton表示，石油基塑料似乎对浮游动物种群产生强烈负面影响，相关生物可能快速死亡或繁殖减少；而生物塑料未呈现同样效应。研究团队认为，这一变化会传导至藻类层面，导致石油基塑料处理组更容易出现藻华。

此外，研究人员还记录到在塑料存在条件下出现了独特的细菌群落，但其形成原因尚不明确。研究作者在论文中总结称，微塑料可能使环境条件更倾向于藻华发生，尤其是石油衍生塑料可能破坏微生物群落结构与功能的稳定性。

研究团队指出，尽管微塑料的生态影响仍处于早期研究阶段，但向可生物降解塑料经济转型可能有助于降低塑料对水生生态系统的环境影响。

合著者、加州大学圣地亚哥分校化学与生物化学系教授Michael Burkart表示，了解新材料在被丢弃进入环境后与传统石油基塑料的差异至关重要。他称，团队过去十年一直致力于开发并推动专为自然环境中生物降解设计的生物基塑料商业化，应用场景包括冲浪板、人字拖和手机壳等消费品。

研究人员表示，下一步将通过测试更多类型的可生物降解塑料进一步验证相关发现，其中包括填充细菌孢子的“活性塑料”，这些孢子可在材料生命周期结束时分解塑料。