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

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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.

Un mar de Verne: El Chancellor

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[Imagen de portada: Sailors for the Sea]

El 9 de mayo participé con la charla «Un mar de colores para el Nautilus» en el ciclo Un mar de Verne, organizado por la Sociedad Hispánica Jules Verne y el Campus do Mar. Era la última de las 4 charlas por parte de personal investigador del CSIC, Universidad de Vigo e IEO en el bar musical La Pecera, de Vigo. Ni qué decir que la preparé encantado, cuando las cosas se hacen a gusto y con fitopasión todo es más fácil !

En las próximas 4 entradas podrán leer toda la historia, un homenaje a Verne como no podía ser menos para cerrar el ciclo. Lo que no podré será recrear la atmósfera del bar ni el calor del público que acudió a la cita, gracias al cual mereció la pena todo el esfuerzo y la ilusión que puse en ella. Comenzamos…

Jules Verne (1828-1905). Fuente: The Hustle

Jules Verne escribió 64 novelas, la mayoría de ellas (54) pertenecen a la saga de “Los Viajes Extraordinarios”.

El mar formaba parte muy importante de su trabajo y de su vida. El propio Verne poseyó tres barcos a cada cual más grande con los que navegó por el Atlántico y el Mediterráneo.

Recordemos además que en vida de Verne el mundo no se conocía en su totalidad: ni el continente africano, ni la Antártida ni muchas regiones del océano habían sido exploradas. Así que había mucho margen para la imaginación y los relatos fantásticos en alguien apasionado por la naturaleza y la ciencia como era él.

En la mayoría de sus relatos aparece el mar y en varios es protagonista o un elemento muy destacado de la trama. Y se preguntarán ustedes: ¿Verne escribía sobre algas? rotundamente sí. No soy ningún experto en su obra pero después de peinar unas cuantas novelas me quedé con cuatro que combinan mucha ciencia, imaginación e historias curiosas.

En mi casa, cuando era niño, había una colección de libros de bolsillo, entre ellos algunos de Verne. Que yo recuerde además de 20.000 leguas había otros títulos muy conocidos como “La isla misteriosa” o “Viaje al centro de la Tierra”. Esos son los libros de Verne que recuerdo haber leído. Y para preparar esta historia, además de releer los dos primeros me zambullí en otras dos novelas: “El Chancellor” y “Segunda Patria”.

Les confesaré que igual que me sucedió de niño, he vuelto a aprender e interesarme por fenómenos de la naturaleza gracias a Verne que compartiré con ustedes. Ya está bien de rollo! abramos la primera novela.

El Chancellor es un velero mercante que transporta algodón y pasajeros. Sale de Charleston (Carolina del Sur) el 27 septiembre de 1869 con rumbo a Reino Unido. Los buques a vapor ya copaban las rutas transoceánicas pero todavía coexistían con los de vela.

Días después se declara un incendio en la bodega que termina por hacerse incontrolable. El Chancellor encalla en un islote («La Roca del Jamón») y allí termina por naufragar. Los supervivientes construyen una balsa dotada de mástil y vela con la que continúan su aventuras. Derivan hacia el sur y tocan tierra en la costa de Brasil cuatro meses después, el 27 de enero de 1870.

Sobreviven 11 pasajeros (uno de ellos el Sr. Kazallon, que consigna todo en un diario) de los 32 que habían embarcado. Pues bien, les contaré tres historias de este libro. La primera de ellas la descubrí leyendo estas palabras:

“El Chancellor entra de lleno en el mar de los Sargazos. Este mar, cerrado por la tibia corriente del Gulf-Stream, es una vasta extensión de agua cubierta de algas a las que se da el nombre de sargazos, y donde las carabelas de Colón no navegaron sin trabajo, cuando por primera vez atravesaron el océano…»

El Mar de los Sargazos y las migraciones de las anguilas. Fuente: New Scientist.

Verne comenta luego que la roda del velero corta como un arado la pradera de algas y que éstas se enredan como lianas en su arboladura. Obviamente es una exageración, pero se apoya en la existencia real del Mar de los Sargazos, el único del mundo que no está definido por ninguna línea de costa sino por corrientes oceánicas. Un mar dentro del océano.

Situado en el giro del Atlántico Norte Subtropical, la corriente cálida del Golfo marca su extremo oeste, el norte la del Atlántico Norte, el este la corriente de Canarias y el sur la corriente ecuatorial Noratlántica.

Sus límites cambian en función de dichas corrientes pero suele coincidir con el centro de altas presiones entre Azores y Bermudas. La única tierra en él es justamente el archipiélago de Las Bermudas, vértice del legendario triángulo con el mismo nombre.

El mar de los Sargazos ofrece un hábitat único para muchas especies marinas que se reproducen, protegen y alimentan entre la cobertura de algas. Las anguilas (americanas y europeas) se cree que regresan a él para desovar, incluso desde el Mediterráneo. Pero no solo es importante para las anguilas.

Varias especies de tortugas desarrollan sus crías en él, girando en el sentido horario en un inmenso tiovivo de sargazos junto a crustáceos, peces (incluyendo caballitos de mar) e invertebrados.

Atunes y aves marinas también consiguen su alimento en este ecosistema tan peculiar, conocido en inglés como «The golden floating rainforest«.

Está constituido por 2 especies: Sargassum natans y S. fluitans, que probablemente proceden del Caribe aunque son holopelágicas, es decir, se han adaptado a vivir en la superficie del mar <<sin necesidad de un sustrato para completar su ciclo de vida>>. Ambas se reproducen de forma asexual por fragmentación.

El Mar de los Sargazos. Autor: University of Southern Mississipi Gulf Coast Research Laboratory. Fuente: NOAA.

La cobertura de algas es irregular: pueden extenderse a lo largo de kilómetros pero suelen formar concentraciones dispersas que nunca han debido estorbar a ningún barco. El mar de los Sargazos es oligotrófico, de un profundo color azul y con visibilidad hasta los 60 metros de profundidad.

Las aguas de los Sargazos reciben pocas lluvias y son cálidas en comparación al exterior debido al aislamiento por las corrientes que lo circundan.

Conocido refugio de piratas, es célebre por sus calmas chichas asociadas con el anticiclón subtropical. Está localizado a 30ºN, en lo que se llaman las “Latitudes del Caballo”, con vientos variables y débiles. Dicho nombre procede de los relatos de navegantes españoles que atrapados en él durante semanas, para ahorrar agua, se deshacían de algunos caballos matándolos y arrojándolos por la borda.

El poema Horse Latitudes de Jim Morrison publicado en «Strange Days» (1967) por The Doors, narra esto tan truculento que les acabo de contar. La propia canción en sí es muy desasosegante.

El investigador Mike Murphy con un kelp de azúcar. Autor: David Csepp (NOAA/NMFS/AKFSC/Auke Bay Lab). NOAA Photo Library. Fuente: Wikimedia commons.

La siguiente historia ya ocurre en la balsa. Mientras derivan hacia el sur en su aventura desesperada el Sr. Kazallon descubre algas flotando:

“Son laminares sacarinos, que contienen un principio azucarado. Aconsejo a mis compañeros que mastiquen los tallos. Así lo hacen y consiguen refrescar sensiblemente la garganta y los labios.”

Este alga parda es comestible y tiene un sabor dulce porque posee altos niveles de manitol. Por algo se le conoce como el Kelp de azúcar. Tiene tanto que al secarse se forman cristales blancos de azúcar en su superficie!

El nombre científico de dicha especie es Saccharina latissima (antes Laminaria saccharina). Así que la escena que describe Verne sería posible: hay cosas más ricas pero te la puedes comer cruda, sobre todo en la situación de los náufragos.

El único «pero» a esta escena sería espacial: dichas algas solo se encuentran en aguas frías en el Atlántico y Pacífico Norte. Difícil, por no decir imposible, toparse con ellas en latitudes cálidas.

La tercera y última historia de hoy pertenece al desenlace de la novela. Desesperados, antes de morir de sed y hambre, deciden sortear a quien se comen. El asunto es peliagudo: termina montándose una trifulca fenomenal en la balsa y el Sr. Kazallon cae al agua. Braceando para no hundirse descubre que el agua es dulce y se puede beber. Pero están en medio del Atlántico sin tierra a la vista ¿cuál es la explicación?

Modelo matemático de la salinidad superficial del Atlántico frente a la costa norte del Brasil, con el efecto de la pluma de agua dulce del Amazonas. Fuente: Fig. 2 (Coles y col. 2013).

Tal cantidad de agua dulce sólo puede provenir de un río: del más caudaloso del mundo. Cuando atraviesas la pluma de agua dulce del Amazonas puedes encontrar agua dulce a decenas de kilómetros de la costa.

El Amazonas aporta el 20% del agua dulce de todos los ríos del planeta, el mismo volumen que los siguientes 8 grandes ríos: El Congo, Ganges-Brahmaputra-Meghna, Orinoco, Yangzi, Río Negro, Río de la Plata…

En el mapa de salinidades de la derecha pueden ver una mancha azul en su desembocadura que indica salinidades iguales o menores a 4: eso es agua dulce.

Dependiendo de la altura de la línea de tierra esta es visible desde 5 a 35 km de distancia. Así que sería perfectamente posible la escena que describe la novela: la extensión de esa mancha azul de agua dulce supera, con creces, los 35 km. El mapa es la salida de un modelo matemático pero su validación in situ (Coles y col. 2013) demostró que se quedaba incluso corto para la extensión de la pluma del Amazonas.

Y sabemos que los náufragos llegan a tierra justo en la desembocadura del Amazonas porque Verne nos facilita en esta novela las coordenadas de latitud exactas: 0º 12′ N.

Referencias:

-Coles V.J. y col. The pathways and properties of the Amazon River Plume in the tropical North Atlantic Ocean. J. Geophys. Res.: Oceans 118:6894–6913 (2013).
-Verne J. El Chancellor. 115 pp. (1875).
-Fuente web: What is the Sargasso Sea? NOAA