Microplásticos: los copos de nieve del mundo plástico

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Los microplásticos ensucian todos los rincones del mundo, incluso el paisaje que alguna vez fue prístino de la Antártida. Estas diminutas partículas se originan a partir de piezas de plástico más grandes, degradadas y desgastadas a lo largo de los años hasta que miden solo milímetros, o incluso menos, de diámetro.

Si bien algunos plásticos terminan en vertederos o se incineran, la mayoría de los plásticos no reciclados se destinan a los océanos, donde contaminan el ecosistema marino y, aunque no podemos decirlo con absoluta certeza, potencialmente la cadena alimentaria.

Los plásticos han estado bajo escrutinio desde la década de 1960, cuando se documentaron por primera vez desechos en los océanos. Desde entonces, ha habido una gran cantidad de investigaciones sobre los efectos perjudiciales que los plásticos y los microplásticos tienen en el medio ambiente y el daño que podrían tener en la salud animal y humana.

"Los microplásticos son un término un poco 'cajón de sastre' para las pequeñas partículas de plástico que miden menos de 5 mm de largo o un poco de un cuarto de pulgada", dice el Dr. Christopher Reddy, químico y oceanógrafo del Departamento de Química Marina. y Geoquímica en la Institución Oceanográfica Woods Hole en Massachusetts, y autor de Science Communication in a Crisis: An Insider's Guide.

Son un poco un desafío; no existe un "plástico típico", ni existe una definición o descripción singular de plástico. Reddy compara los microplásticos con los copos de nieve, cada uno es diferente: "Se produce una amplia gama de plásticos, todos los cuales son bestias diferentes. Algunos flotan en el agua, otros no. Además de los diferentes polímeros, hay una amplia gama de aditivos (color, resistencia, retardadores de llama, etc.) en los plásticos que conllevan su propio riesgo. Luego, existen diferentes tamaños y formas, que se ven afectados de manera diferente por la intemperie y la descomposición ambiental. Por último, los plásticos en el medio ambiente pueden actuar como esponjas y recoger otros contaminantes".

Reddy describe los microplásticos como huéspedes no invitados, un enemigo en constante cambio que representa una de las mayores amenazas ambientales, en particular para los océanos. "En su mayor parte, estas piezas pequeñas son fragmentos de algún artículo de plástico como una botella de agua, un vaso o una bolsa de plástico", dice Reddy. "Alguna combinación de exposición a la luz solar, abrasión y otras condiciones climáticas los provoca. Por lo tanto, son productos no deseados".

Las microesferas son otro huésped no invitado que se encuentra en cosméticos y productos de cuidado personal; estas pequeñas partículas sólidas de plástico fabricadas se agregan a productos de belleza como limpiadores y pasta de dientes como exfoliantes o abrasivos. Se usaron por primera vez hace unos 50 años, por lo que no son un problema nuevo, pero apenas estamos comenzando a darnos cuenta del daño que pueden estar causando. Las microesferas no se degradan ni se disuelven en el agua, pero muchas son demasiado pequeñas para ser capturadas por los sistemas de filtración de aguas residuales, por lo que terminan en nuestros ríos, lagos y océanos, donde representan una amenaza para la vida acuática. Pero hay buenas noticias: en 2015, el presidente Obama aprobó la Ley de agua libre de microesferas, que prohibió el uso de microesferas en productos cosméticos y de cuidado personal.

Otra fuente importante de contaminación plástica son los nurdles o gránulos. Estas son materias primas o ingredientes de preproducción para artículos como bolsas de plástico, y se encuentran en todas partes del mundo, principalmente debido a una mala manipulación durante el envío y la entrega. Ya en 1972, los científicos sabían que estos nurdles, o esférulas, se estaban volviendo problemáticos en el ambiente acuático después de encontrarlos en la superficie del Mar de los Sargazos.

La contaminación por microplásticos es un problema crónico, dice Reddy, y lo describe como grifos que gotean en todo el mundo en lugar de una liberación masiva de plásticos, y es un problema que debe abordarse.

La raíz del problema de los microplásticos es su persistencia; permanecen en el medio ambiente durante varias décadas, incluso cientos de años, y se degradan muy lentamente, rompiéndose en pedazos cada vez más pequeños.

La mayoría de los microplásticos se originan en la tierra y son transportados por los ríos y el viento hasta el océano, donde quedan atrapados en el sistema de circulación oceánica global. El Servicio Nacional del Océano, parte de la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica (NOAA), dice que los plásticos son el tipo de desechos más frecuente en los océanos y los Grandes Lagos; también se han descubierto en playas de todo el mundo, en el fondo del océano y en el hielo marino del Ártico. También se han encontrado fibras microplásticas sintéticas en muestras de aire, sedimentos de agua de mar y hielo marino tomadas del mar de Weddell, una vez virgen, una de las regiones más aisladas de la Antártida.

"Los microplásticos tienen muchos orígenes, pero es el producto de la descomposición de los desechos plásticos provocados principalmente por plásticos de un solo uso desechados, envases, basura, etc., que parten de fuentes urbanas y rurales y terminan en ríos, vertederos y finalmente en el océano. " explica Rigoberto Advincula, Profesor de la Cátedra del Gobernador en el Laboratorio Nacional de Oak Ridge y el Departamento de Ingeniería Química y Biomolecular de la Universidad de Tennessee.

Los microplásticos también están presentes en las fuentes públicas de agua donde han sufrido muchos ciclos de descomposición mecánica, biológica y ambiental, y finalmente se acumulan en organismos marinos como peces y mariscos, dice. Se han encontrado microplásticos en los estómagos de diferentes animales marinos, desde las especies más pequeñas de plancton hasta las grandes ballenas, en el tracto digestivo de invertebrados bentónicos y en muestras de excrementos de pingüinos. También se han encontrado en el aire, el agua del grifo, la sal marina, el agua embotellada, la cerveza y el pescado que comen los humanos, pero aún no sabemos lo suficiente sobre el peligro que pueden representar para la salud humana.

Aunque conocemos los peligros potenciales de la contaminación plástica desde las décadas de 1960 y 1970, las primeras investigaciones consistieron en artículos únicos, lo que significa que no había suficiente comprensión de la distribución y el comportamiento de los microplásticos en el medio ambiente.

Solo en la última década más o menos ha habido tipos de investigación más dirigidos y diversos sobre la contaminación plástica, incluidos los microplásticos, que brindan acceso a datos completos a gran escala y a largo plazo. A medida que el campo madura, gracias en parte a una mayor financiación, comienza a desarrollar y reconocer materiales de referencia estándar y crea un lenguaje común sobre la cantidad y distribución de plástico en muestras de laboratorio y de campo.

El Programa de Desechos Marinos de la NOAA está ayudando a aumentar los datos; ha desarrollado métodos de campo estandarizados para recolectar muestras de micropartículas de sedimentos, arena y aguas superficiales. Estos métodos están bajo constante escrutinio para desarrollar pruebas de campo y laboratorio lo suficientemente sólidas y precisas para permitir comparaciones globales de la cantidad de micropartículas en diferentes entornos, un primer paso vital para determinar la distribución final, el impacto y el destino de los microplásticos.

El Portal de Microplásticos Marinos de los Centros Nacionales de Información Ambiental también recopila datos sobre la presencia, distribución y cantidad de microplásticos en los ambientes marinos a nivel mundial. Esta información se puede utilizar para mejorar la calidad del agua y proteger los ecosistemas de la Tierra.

Pero, ¿exactamente cómo prueban los científicos la presencia de microplásticos? El profesor Advincula, químico de polímeros cuya investigación implica síntesis, fabricación y trabajo analítico en todo tipo de materiales plásticos, explica: "La detección se realiza por acumulación en la vida marina y directamente del mar -recolección de muestras y análisis estadístico- utilizando espectroscopia química y métodos analíticos microscópicos. Los plásticos se basan principalmente en termoplásticos poliolefínicos (PE, PP, PS) y PC, PET y nailon. A partir de nuestra instrumentación y métodos, podemos detectar microplásticos utilizando métodos como espectroscopia infrarroja (IR), cromatografía de gases-espectrometría de masas y métodos de pirólisis y espectroscopia de resonancia magnética nuclear. Muchos científicos de todo el mundo realizan el estudio de microplásticos, muestras modelo y productos de descomposición de plásticos a partículas".

Sin embargo, a pesar del progreso que se está logrando, aún queda camino por recorrer ya que los científicos no pueden decir con absoluta confianza exactamente qué efecto tienen los microplásticos en los ecosistemas y sus habitantes.

"Esta falta de certeza en la medición crea una enorme incertidumbre al escalar los impactos negativos de la contaminación plástica", dice Reddy. "El campo está madurando y estamos en una trayectoria de mayor certeza, pero científicamente sería mucho mejor tener más certeza en la medición de plásticos".

Eso no quiere decir que los plásticos y los microplásticos no sean malos, agrega, simplemente no tenemos una comprensión completa de la exposición a los microplásticos y no podemos decir con suficiente nivel de confianza para hacer una declaración definitiva sobre su impacto. Como resultado, los científicos adoptan un enfoque de precaución con respecto al plástico y se equivocan por el lado de la precaución.

"Si bien los plásticos son generalmente inofensivos como materiales a granel y son esenciales para la sociedad moderna (piense en contenedores, empaques de alimentos, muebles, automóviles, cepillos de dientes, botellas, etc.), su efecto en el cuerpo como partículas apenas comienza a entenderse". dice Advíncula. "Dado que normalmente no son biodegradables y también están hechos de varias composiciones, su tamaño (micro a nanopartículas) es una preocupación, ya que pueden permanecer como parte del sistema digestivo de cualquier organismo vivo".

Es difícil crear una declaración generalizada sobre los efectos de los microplásticos, e incluso si eventualmente podemos, llevará tiempo. Reddy utiliza el ejemplo del plomo elemental como comparación: a lo largo de los años, los científicos han recopilado grandes cantidades de datos sobre cómo afecta al cuerpo humano y han desarrollado pruebas para determinar cuánto hay en la sangre de una persona. Ahora, podemos decir con gran confianza que el plomo afecta el desarrollo neurológico de los niños, provocando un crecimiento más lento, problemas de aprendizaje y de comportamiento y problemas de audición y habla.

Los seres humanos pueden estar expuestos a los microplásticos de varias maneras (ingestión, inhalación o contacto dérmico), pero no se comprende bien cómo estos microplásticos afectan al cuerpo humano. Los posibles efectos adversos incluyen estrés oxidativo, citotoxicidad, neurotoxicidad, alteración del sistema inmunitario y transferencia de micropartículas a otros tejidos después de la exposición, hipersensibilidad, hemólisis, lesiones inflamatorias, posibles alteraciones metabólicas y un mayor riesgo de cáncer. Sin embargo, sigue habiendo grandes lagunas en nuestro conocimiento, por lo que no podemos decir con absoluta certeza qué efectos tienen las micropartículas en la salud humana, como enfatiza Reddy: "Aún no tenemos los datos y con el tiempo el campo ganará más confianza". Agrega: "Pero los microplásticos parecen siniestros, por lo que deberíamos hacer algo al respecto. Y deberíamos reevaluar la situación a medida que haya más datos disponibles y la ciencia mejore".

Se publican innumerables artículos todos los días sobre la contaminación plástica, casi demasiados que Reddy cree que es imposible mantenerse al día. El sector está sobresaturado con publicaciones, que varían en calidad, y es difícil comprender y evaluar completamente la situación actual.

"También es difícil decir con gran confianza si los plásticos que se prueban en los laboratorios son verdaderamente representativos de la exposición real (piense en los copos de nieve y que no podemos medir con precisión los plásticos en la sangre, etc.). Con el tiempo, sabremos más". dice Reddy. "No soy un apologista de la contaminación plástica y dedico la mitad de mi tiempo de investigación a los plásticos. Pero es fundamental comunicar lo que sabemos, lo que no sabemos, lo que está cambiando y lo que está en debate".

Edward Carpenter, científico de la Institución Oceanográfica Woods Hole, sentó las bases para la investigación de los plásticos. Su trabajo, publicado en 1972, reveló la presencia de pequeñas partículas de plástico en la superficie del mar de los Sargazos y esférulas en las aguas costeras del sur de Nueva Inglaterra, lo que sugirió que podría provocar obstrucciones intestinales en los peces si se ingieren.

Desde entonces, la investigación ha revelado la acumulación de plástico en el giro subtropical del Atlántico Norte, la presencia de partículas de plástico en los filtradores del océano abierto, como el zooplancton, en peces y camarones, y microplásticos en el medio ambiente de la Antártida, que alguna vez fue prístina, y sus habitantes. .

Sin embargo, seguimos fabricando plásticos y la contaminación es un problema creciente. Los plásticos están tan arraigados en nuestras vidas que sería prácticamente imposible encontrar un reemplazo adecuado para todos y cada uno o eliminarlos por completo de nuestras vidas. Hicimos un producto demasiado bueno y debemos usar lo que sabemos sobre los plásticos actuales para construir nuevos plásticos capaces de cumplir con las mismas cualidades y "necesitamos hacerlos 'lo suficientemente buenos'", dice Reddy. "Necesitan tener un talón de Aquiles incorporado que la naturaleza sepa cómo atacar para que no puedan persistir".

También debemos abordar los plásticos y microplásticos que ya están en el medio ambiente. El problema es que, al igual que no hay dos copos de nieve iguales, ningún entorno es exactamente igual. No existe una solución única para todos. En cambio, requiere un enfoque múltiple, que aborde la contaminación plástica de varias maneras diferentes.

Se estima que hay 5 billones de piezas de basura plástica situadas en cinco parches de basura en los océanos, y esto debe limpiarse antes de que se degrade en microplásticos, que inevitablemente son más difíciles de eliminar del agua. Hace varios años, hubo un gran impulso para eliminar el plástico del océano azul, esencialmente grandes redes lanzadas para atrapar plásticos, pero quedó claro que sería más seguro y efectivo atraparlo en la fuente, en los ríos y arroyos antes. incluso llega al océano.

The Ocean Clean Up es una fundación sin fines de lucro que consta de 120 ingenieros, investigadores, científicos y modeladores computacionales cuya tecnología tiene como objetivo eliminar los plásticos de los océanos y en la fuente: los ríos.

En los océanos, su tecnología de barrera crea una costa artificial donde el plástico grande y pequeño se concentra y, por lo tanto, es más fácil de eliminar. El modelado por computadora predice dónde es probable que se encuentre un punto crítico de plástico, lo que permite una operación de limpieza específica, seguida del reciclaje de los plásticos.

Usan tecnología similar a lo largo de los ríos; una barrera que guía los residuos hacia una embarcación estilo catamarán, que recoge y extrae los residuos plásticos para su reciclaje. También se puede implementar un tipo diferente de barrera directamente en la desembocadura del río para detener los desechos hasta que se puedan eliminar.

Muchas otras empresas y organizaciones también están trabajando para limpiar los ríos y océanos, incluido Mr. Trash Wheel, que recolecta desechos plásticos de varios ríos en Baltimore, y FRED, que aspira desechos que miden entre 5 mm y 5 m de la superficie del océano.

Pero también debemos detener cualquier contaminación adicional: debemos cerrar el grifo que gotea. Muchos de nosotros ya reciclamos nuestros plásticos o hemos cambiado a alternativas sin plástico, pero se necesitará un cambio total a nivel gubernamental para tener un impacto. Muchos países están promulgando leyes para ayudar a abordar los desechos plásticos (la prohibición de microesferas de Obama es un ejemplo) al prohibir los plásticos de un solo uso como cubiertos y cajas para llevar o incentivar el reciclaje ofreciendo vales o fichas para devolver los vacíos.

Reddy tiene esperanzas sobre el futuro de los plásticos. Él cree que un esfuerzo colectivo para abordar el problema de la contaminación plástica ahora conducirá a menos problemas en el futuro y que podríamos estar en el camino correcto dentro de los próximos 10 a 20 años.