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Los plásticos en el medio marino, una cuestión de tamaño. Parte II: los microplásticos

Imagen de portada: microplásticos en la Ría de Vigo. Autora: Olga Carretero Perona (IEO Vigo).

Por Jesús Gago Piñeiro

¡Y vamos con la segunda parte!

Y es que si en la primera entrada apuntábamos a una ola global de reacción, la parte relacionada con el «micro» ha generado más miedo debido a los impactos desconocidos que puede tener, no solo sobre el medio sino también sobre la salud humana.

Figura 1. Portada de la revista Science en la que aparece el estudio pionero de Carpenter. Fuente: CNN.

Como ejemplo, tan solo apuntar que “microplásticos” fue elegida como palabra del año 2018 por la fundación del español urgente de la RAE.

Uno de los primeros trabajos científicos que apunta a la presencia de los plásticos en el mar se relaciona en cierta forma con Julio Verne.

El trabajo pionero de Carpenter en los 70′ publicado en Science menciona la presencia de plásticos en el Mar de los Sargazos, tal como se indicaba en la novela de Verne con la basura marina (¿les habría servido de inspiración?).

Ya en esta publicación se menciona explícitamente la posibilidad de que los plásticos puedan servir como superficies en las que se desarrollen diatomeas.

Pero en microplásticos, ya no tenemos referencias a literatura clásica como la de Julio Verne.

Tendríamos que esperar hasta el año 2004 para que R. Thompson de la universidad de Plymouth y colaboradores usaran este término en un trabajo científico, de nuevo en Science, con un título muy indicativo: «Perdido en el mar. ¿Dónde está todo el plástico?«

Figura 2. Portada de la revista Science en la que aparece el estudio pionero de Thompson.

Podríamos decir que este trabajo del 2004 inicia esta nueva era del estudio de los microplásticos en el medio marino, o sea que estamos hablando de poco más de 15 años.

¡Y el desarrollo ha sido exponencial, en cuanto al impacto en la opinión pública y la producción científica!. Este fenómeno ha sido objeto de estudio por psicólogos y expertos en ciencias sociales.

¿Pero qué entendemos por microplásticos?

Primero empecemos con los conceptos básicos, el tamaño. Se denominan microplásticos primarios aquellos que se manufacturan con un tamaño microscópico de menos de 5 mm, aunque incluso en este aspecto hay discusión y algunos hablan de partículas de 1 mm (GESAMP, 2020).

También hay debate en el límite inferior, y si bajamos mucho ya entraríamos en los nanoplásticos.

Ningún trabajo ha demostrado la presencia en el medio marino de nanoplásticos, pero esto es debido a que a día de hoy no hay metodologías que permitan detectarlos en tan baja concentración, pero usemos el axioma meiga “yo no los he visto, pero existen” (cosecha propia ; ) ).

Entre los microplásticos primarios, destacan las microesferas (< 500 μm) contenidas por ejemplo en algunos productos de cosmética.

Los microplásticos secundarios son aquellos que proceden de la fragmentación de los grandes como puede ser una botella de agua (ver Figura 3 de Oceans of Plastics, un proyecto de la FECYT del Campus do Mar; aquí podéis encontrar material diverso en la temática que hemos desarrollado desde unidades didácticas a GIFs).

Figura 3. Fuentes de microplásticos primarios y secundarios.

En los microplásticos secundarios también encontramos algunos que parece que están presentes en todos los lugares como pueden ser la microfibras. Estos se han encontrado en lugares tan remotos como en un lago en el Ártico y en una revisión reciente que hemos realizado, sobre su presencia en agua y sedimentos, se encontraban desde el Ártico a la Antártida (Gago et al. 2018).

Un problema que existe hoy en este campo de investigación es la dificultad para comparar resultados por el uso de diferentes metodologías; desde el muestreo hasta su identificación, e incluso en las unidades que se pueden usar para referir su concentración.

Los microplásticos agrupan un continuo de tamaños, desde los 5 mm hasta los nanómetros, lo cual complica las técnicas a usar para su identificación. Una técnica no puede cubrir todo el espectro de tamaños y tipos de microplásticos (fragmentos, pellets, fibras, etc.).

Como ejemplo, podéis ver en la Figura 4 un conjunto de microplásticos muestreados en la Ría de Vigo.

Figura 4. Microplásticos encontrados en la ría de Vigo.
(cedida por Olga Carretero, IEO Vigo).

Los microplásticos pueden tener varios impactos, podemos dividirlos en tres:

  • Transferencia de sustancias químicas, ya sea aquellas que tienen de forma original ya añadidas intencionadamente durante su producción (aditivos y plastificantes) o de sustancias adsorbidas del medio (contaminantes de distinto tipo)
  • Impacto físico (ulceración, asfixia, etc.).
  • Transporte de especies invasoras o patógenas como fitoplancton tóxico, virus o bacterias.
Figura 5. Algunos de los impactos de los microplásticos. Fuente: Oceans of Plastics.

Pero todos estos impactos no están asociados a un tipo de microplásticos u otro. Por ello cuando oímos que los microplásticos son un grave problema, esto no es del todo cierto.

Depende de muchos y muy diversos factores y cuando hablamos de microplásticos, incluso partículas del mismo tipo (por ejemplo de PET) pueden presentar diferentes riesgos según los aditivos que tengan o la carga de contaminantes que hayan adquirido del medio ambiente (como metales pesados o hidrocarburos). Por lo que podemos hablar de un estresor múltiple del ecosistema.

Y hay un concepto interesante que podemos usar para el impacto de los microplásticos asociado a todo lo que adsorben del medio, y es el de la historia del caballo de Troya.

Figura 6. El caballo de Troya. Fuente: workersadvisor

El caballo de Troya fue lo que desencadenó el fin del asedio de una manera cruente según Homero en la Odisea.

Durante muchos años se creía que era algo meramente literario, pero un alemán llamado Heinrich Schliemann descubrió Troya y otros lugares supuestamente inexistentes, una historia fascinante la de Heinrich pero que se escapa a Fitopasión y podríamos definir como Arqueopasión ; )

En cierto sentido los microplásticos son como un troyano (sí, el que se refiere a los virus informáticos también): él puede no ser peligroso pero sí lo que viene asociado con él.

Pero dejemos a un lado los clásicos y enfrentémonos con el problema que afronta el medio ambiente.

¿Cuáles son las opciones para acabar con los microplásticos en el medio? Las que se refieren a los microplásticos secundarios son las que apuntamos en la parte referente a los macroplásticos. Aparte existen medidas más específicas como el uso de filtros para la retención de las microfibras en las lavadoras por ejemplo

Con los microplásticos primarios tenemos que contemplar como una de las principales medidas su eliminación en la medida de lo posible de todos los productos en los que no sean necesarios. Y en aquellos casos que no se pueda, mejorar las medidas que eviten su pérdida al medio ambiente.

Sobre el autor:

Jesús Gago Piñeiro (jesus.gago@ieo.es) es investigador del IEO-Vigo, coordinando el grupo CAMBIOCEAN (Cambio global y oceanografía operacional). Con especial interés en el impacto de las basuras en el medio marino y participando en diversos proyectos y trabajos tanto en macrobasuras (cleanatlantic) como en microplásticos (jpi-oceans). Podéis consultar sus publicaciones en Scholar o Researchgate.

Referencias:

  • Carpenter E.J. & Smith Jr. K.L. Plastics on the Sargasso Sea surface. Science 175:1240-1241 (1972).
  • Gago J. y col. Synthetic microfibers in the marine environment: A review on their occurrence in seawater and sediments. Marine Pollution Bulletin 127:365-376 (2018).
  • González-Pleiter M. y col. Fibers spreading worldwide: Microplastics and other anthropogenic litter in an Arctic freshwater lake. Science of the Total Environment 722:137904 (2020).
  • Thompson R.C. y col. Lost at Sea: Where Is All the Plastic?. Science 304:838 (2004).
  • «Proceedings of the GESAMP International Workshop on Assessing the Risks associated with Plastics and Microplastics in the Marine Environment». #103, 60 pp. (2020). Disponible en GESAMP.

Los Plásticos en el medio marino, una cuestión de tamaño. Parte I: los macroplásticos.

Imagen de Portada: alcatraz juvenil con una red de pesca de nylon en cuello/garganta. Autor: Julio Valeiras (IEO Vigo).

Jesús Gago Piñeiro. Fuente: Galiciaconfidencial

Hoy me limitaré a decirles que comienza una serie de entradas por iniciativa de un colega mío, Suso Gago, quien compagina su investigación (en el departamento de Oceanografía del IEO de Vigo), con una intensa actividad divulgativa sobre la conservación del medio marino.

Su ofrecimiento para escribir me pareció fenomenal y le agradezco mucho su participación. Nadie mejor que él para abordar este asunto.

Yo encantado de cederle la palabra en el blog a quien desee compartir temas de ciencia marina. Sin más, les dejo con la primera entrada…

Por Jesús Gago Piñeiro

Los plásticos en el mar ¿os suena verdad? (de hecho fitopasión ya trató de ello en el 2012). Este aspecto se ha transformado en uno de los más importantes problemas en el medio marino, fagocitando otros problemas de la misma magnitud como puede ser la sobrepesca o el cambio global.

Fig. 1. Monstruo de plástico (hecho con basura de la costa) por el CEIDA. Santa Cruz (Oleiros). Autor: J. Gago.

La basura marina se ha convertido en uno de los principales problemas para el medio marino en pocos años para la opinión pública y por ello es objeto de estudio también por expertos en comunicación y psicología.

Pero sin duda, los plásticos en el medio marino se han convertido en el gran némesis para la biota marina. Se han llegado a usar términos como apocalipsis plástico, invasión plástica, etc.…

La basura en el mar no es algo nuevo. Lo que ha cambiado es que los plásticos tienen una elevada durabilidad estimándose en algunos casos de más de 500 años, aunque esta estimación es difícil de verificar realmente ya que la mayoría de los plásticos han sido creados en los últimos cien años.

Pero los podemos encontrar en todos los ecosistemas desde el Ártico a la Antártida. Y los materiales plásticos son parte de este impacto global de la especie humana sobre el ecosistema, llamémoslo cambio global (quizás más adecuado que cambio climático) o de esta nueva era geológica que se puede llamar Antropoceno (Crutzen & Stoermer, 2000).

Volviendo a los plásticos, uno de los primeros creados fue la baquelita, parece el nombre de un mineral pero no, es el de un plástico.

Fig. 2. Basura en una playa de A Illa de Arousa. Autor: J. Gago.

Y lo que en principio era un producto de lujo se transformó en uno de los productos de consumo más extendidos por todo el planeta, quizás uno de los símbolos de la globalización.

¿Y por qué se ha transformado en uno de los problemas más visibles en el medio marino? Pues por una serie de catastróficas desdichas, su presencia en todos los lugares y un impacto en todas las escalas. Podemos hablar del impacto de una bolsa, de una botella, de un tapón, etc.

El plástico es un material que por sus especiales características (bajo precio, durabilidad, resistencia, baja densidad) ha sido usado de manera extensiva en muchos campos de nuestra vida diaria, desde el envasado de alimentos a nuestra ropa.

La basura en el mar ya había sido mencionada en novelas y literatura en general. Por ejemplo, en veinte mil leguas de viaje submarino de Julio Verne se menciona la acumulación de restos en el mar de los Sargazos (en el Atlántico), podéis leer el texto en concreto debajo.

“Por encima de nosotros flotaban cuerpos de todo origen, amontonados en medio de las hierbas oscuras, troncos de árboles arrancados a los Andes o a las montañas Rocosas y transportados por el Amazonas o el Mississippi, numerosos restos de naufragios, de quillas y carenas, tablones desgajados y tan sobrecargados de conchas y de percebes que no podían remontar a la superficie del océano».

20.000 Leguas de Viaje Submarino (Verne, 1869).
Fig. 3. Fuente: Pinterest

Cabe recordar que en esta misma obra también se mencionan los restos de la batalla de Rande, un preciado tesoro en el fondo de la Ría de Vigo, pero también basura.

En esto también fue un visionario Verne.

Desde un punto de vista científico no hubo trabajos centrados en las basuras marinas hasta hace relativamente pocos años. En este sentido es de destacar el especial de la Royal Society publicado en 2009 (Plastics, the environment and human health). En este especial se recogían diversos artículos sobre el impacto de los plásticos en el medio marino y podemos decir que es el especial en esta temática más citado a nivel global.

Tampoco existen grupos de investigación que se dediquen al estudio de la basura marina en el medio marino de una manera global. Pero desde naciones unidas se han realizado varios informes en los últimos años  en los que se trata el tema de forma global (UNEP, 2016; GESAMP, 2020).

Y como mencionaba en el título, es una cuestión de tamaño, vamos a dejar los plásticos pequeños para la próxima entrega y centrarnos en los grandes (límite superior para los microplásticos 5 mm).

Los plásticos grandes tienen impacto sobre el medio, que se puede cuantificar en términos económicos, en aspectos como lo que cuesta limpiar las playas o en la pesca. Y también, por supuesto, en el ecosistema. En cuanto al impacto de los macroplásticos en la biota podemos dividirlo en tres;

  • Ingestión.
  • Enmalle, estrangulamiento o enredo.
  • Transporte de especies invasoras o patógenas como fitoplancton tóxico, virus o bacterias.
Fig. 4. Algunos impactos de los macroplásticos en el medio marino. Fuente: oceansofplastics

En el caso de la ingestión puede provocar la muerte por asfixia o reducir las posibilidades de supervivencia si se acumulan en el estómago. En esta imagen podéis observar que la ingestión de plásticos no es un problema menor, en este caso se trata del lanzón (una especie no comercial), y es el resumen del trabajo que hemos publicado recientemente (Gago y col. 2020).

Fig. 5. Resumen gráfico del artículo relacionado con acumulación de plásticos y microplásticos en el estómago del lanzón. Fuente: Gago y col (2020).

Esta figura 5 es fruto de una colaboración con Wolfgang y Margarita de Arsciencia que llevan trabajando varios años en la temática de la basura marina tratando de conectar la investigación y el arte.

Los materiales que veis en ella son reales, son parte de los que había en el estómago del lanzón (los que se encuentran a la derecha e izquierda como macro y microplásticos). Podéis ver parte del interesante trabajo artístico de Arsciencia aquí.

El enmalle o enredo se debe a la forma de diversos elementos plásticos.

Pero el ejemplo paradigmático de este impacto es el de las redes de pesca abandonadas o perdidas (el término en inglés es ALDFG (Abandoned Lost or Discarded Fishing Gears)). A esto es a lo que se conoce como pesca fantasma.

Por último, los plásticos pueden transportar especies invasoras o bacterias o virus. A este nuevo substrato también se le ha puesto nombre; La plastisfera (Zetler et al, 2013). Algunas de estas son especies de fitoplancton tóxico (Masó et al., 2003).

Fig. 6. Basura marina colonizada en una playa de a costa da morte. Autor: J. Gago.

Los plásticos pueden transportar sustancias químicas ¿pero cuáles?

Pues de muy diversos tipos, desde metales pesados a pesticidas. Algunas están asociadas directamente a los plásticos como pueden ser los aditivos usados para darles color, flexibilidad, etc.

Además están los monómeros (precursores del polímero que no reaccionan totalmente para formarlo) y otras sustancias adsorbidas del medio por los plásticos del medioambiente (estas dependen de las características del medio y pueden ser contaminantes con mayor afinidad por los materiales plásticos).

Este aspecto lo trataremos más en detalle cuando hablemos de los microplásticos. Además de los impactos directos, están los indirectos a nivel de ecosistema como puede ser alteración de la productividad o de los ciclos biogeoquímicos. De estos se sabe muy poco y es casi imposible separar lo que se debe al impacto de los plásticos de otros factores antropogénicos.

Como veis las amenazas de los plásticos son muy reales y existen.

Pero ¿y cuáles son las soluciones?

Pues como os imagináis muchas de ellas están en nuestras manos. Algunos ejemplos son muy sencillos ¿azúcar en bolsa de plástico o papel? ¿huevos plastificados o en cartón? Etc.…no hace falta ser plasticarianos (nuevo término que se usa para denominar a gente que ha decidido vivir sin plástico).

Un aspecto en el que podéis reducir de manera muy importante el consumo de plástico de un solo uso es reduciendo el consumo de agua mineral. El agua que tenemos en nuestras casas es potable y la podemos consumir de forma totalmente segura.

Pero hemos de tener siempre en cabeza que el reciclaje debería ser la última opción. Antes tenemos que reparar, reutilizar, reusar, rediseñar, en algunos el papel preponderante es sin duda de la industria pero en otros nosotros podemos poner nuestro granito de arena, a lo que os animamos

El impacto que tienen los microplásticos es ligeramente distinto así como las soluciones para reducir su impacto pero esta es ya otra historia, que trataremos en la próxima entrega.

Sobre el autor:

Jesús Gago Piñeiro (jesus.gago@ieo.es) es investigador del IEO-Vigo, coordinando el grupo CAMBIOCEAN (Cambio global y oceanografía operacional). Con especial interés en el impacto de las basuras en el medio marino y participando en diversos proyectos y trabajos tanto en macrobasuras (cleanatlantic) como en microplásticos (jpi-oceans). Podéis consultar sus publicaciones en Scholar o Researchgate.

Referencias:

  • Crutzen P.J. & Stoermer E.F. The Anthropocene. Global Change Newsletter 41:17-18 (2000).
  • Gago J. y col. Ingestion of plastic debris (macro and micro) by longnose lancetfish (Alepisaurus ferox) in the North Atlantic Ocean. Reg. Stud. Mar. Sci. 33: 100977. DOI: 10.1016/j.rsma.2019.100977 (2020).
  • «Marine plastic debris and microplastics – Global lessons and research to inspire action and guide policy change». United Nations Environment Programme, Nairobi. 252 pp. (2016). Disponible en UNEP.
  • Masó M. y col. Drifting plastic debris as a potential vector for dispersing Harmful Algal Bloom (HAB) species. Sci. Mar. 67:107-111 (2003).
  • «Plastics, the environment and human health”. Compiled by Thompson R.C. y col. Phil. Trans. R. Soc. B. 364: issue 1526 (2009).
  • «Proceedings of the GESAMP International Workshop on Assessing the Risks associated with Plastics and Microplastics in the Marine Environment». #103, 60 pp. (2020). Disponible en GESAMP.
  • Zetler E.R. y col. Life in the «plastisphere»: microbial communities on plastic marine debris. Environ. Sci. Technol. 47:7137-46 (2013).