La acumulación de microplásticos en el medio ambiente y en nuestros cuerpos es un problema cada vez más preocupante. Sin embargo, predecir dónde se acumularán estas partículas omnipresentes y, por lo tanto, dónde deben centrarse las medidas de remediación, es difícil debido a los numerosos factores que contribuyen a su dispersión y deposición.
Una nueva investigación del MIT muestra que un factor clave para determinar dónde es probable que se acumulen las micropartículas tiene que ver con la presencia de biopelículas. Estas capas delgadas y pegajosas de biopolímero son eliminadas por microorganismos y pueden acumularse en superficies, incluso a lo largo de lechos arenosos de ríos o costas. El estudio encontró que, en igualdad de condiciones, las micropartículas tienen menos probabilidades de acumularse en sedimentos impregnados de biopelículas, porque si llegan allí, es más probable que el agua corriente las ponga en suspensión y las arrastre.
Los hallazgos fueron publicados, y son de acceso abierto, en la revista Geophysical Research Letters, en un artículo del investigador posdoctoral del MIT Hyoungchul Park y la profesora de ingeniería civil y ambiental Heidi Nepf. «Los microplásticos son sin duda un tema recurrente en las noticias», señaló Nepf, «y no comprendemos del todo dónde se encuentran los puntos calientes de acumulación. Este trabajo ofrece cierta orientación sobre algunos de los factores que pueden provocar la acumulación de estas partículas, y de las partículas pequeñas en general, en determinados lugares".
La mayoría de los experimentos que analizan el transporte y la sedimentación de las micropartículas se han realizado sobre arena desnuda, recordó Park. «Pero en la naturaleza, existen numerosos microorganismos, como bacterias, hongos y algas, que al adherirse al lecho del río generan sustancias pegajosas». Estas sustancias se conocen como sustancias poliméricas extracelulares (SPE) y «pueden afectar significativamente las características del lecho del canal», añadió. La nueva investigación se centró en determinar con precisión cómo estas sustancias afectaban al transporte de micropartículas, incluidos los microplásticos.
Por tres horas se bombeó agua mezclada con pequeñas partículas de plástico a través del tanque, y luego se fotografió la superficie del lecho bajo luz ultravioleta que hizo que las partículas de plástico emitieran fluorescencia, lo que permitió una medición cuantitativa de su concentración.
Los resultados revelaron dos fenómenos diferentes que afectaron la cantidad de plástico acumulado en las distintas superficies. Inmediatamente alrededor de las varillas que representaban las raíces superficiales, la turbulencia impidió la deposición de partículas. Además, a medida que aumentaba la cantidad de biopelículas simuladas en el lecho de sedimentos, la acumulación de partículas también disminuía.
La importancia de las biopelículas #
“Estas películas biológicas llenan los espacios porosos entre los granos de sedimento”, explicó Park, “y eso hace que las partículas depositadas —las que caen al lecho— estén más expuestas a las fuerzas generadas por el flujo, lo que facilita su resuspensión. Descubrimos que, en un canal con las mismas condiciones de flujo, la misma vegetación y el mismo lecho de arena, si una de ellas está sin EPS y la otra con EPS, la primera tiene una tasa de deposición mucho mayor que la segunda”.
Nepf añadió que «la biopelícula impide que los plásticos se acumulen en el lecho porque no pueden penetrar profundamente. Permanecen en la superficie y luego son recogidos y trasladados a otro lugar. Por lo tanto, si se derrama una gran cantidad de microplásticos en dos ríos, uno con fondo arenoso o de grava y el otro con más lodo y biopelícula, se esperaría que una mayor cantidad de microplásticos se retuviera en el río arenoso o de grava».
Todo esto se complica por otros factores, como la turbulencia del agua o la rugosidad del fondo, afirmó la investigadora. Sin embargo, ofreció una perspectiva útil para quienes estudian el impacto de los microplásticos sobre el terreno. “Intentan determinar en qué tipo de hábitats se encuentran estos plásticos, y esto proporciona un marco para categorizarlos. Ofrece orientación sobre dónde encontrar más plásticos y dónde menos”, añadió.
Por ejemplo, Park sugierió que, en los ecosistemas de manglares, los microplásticos pueden acumularse preferentemente en los bordes exteriores, que tienden a ser arenosos, mientras que las zonas interiores presentan sedimentos con mayor biopelícula. Por lo tanto, este trabajo sugiere que «las regiones arenosas exteriores podrían ser focos potenciales de acumulación de microplásticos», y que pueden convertirlas en una zona prioritaria para el monitoreo y la protección.
“Este hallazgo es sumamente relevante”, afirmó Isabella Schalko, investigadora de la ETH de Zúrich, quien no participó en esta investigación. “Sugiere que medidas de restauración como la revegetación o la promoción del crecimiento de biopelículas podrían ayudar a mitigar la acumulación de microplásticos en los sistemas acuáticos. Destaca el importante papel de las características biológicas y físicas en la configuración de los procesos de transporte de partículas”.
Financiamiento #
El trabajo fue apoyado por Shell International Exploration and Production a través de la Iniciativa Energética del MIT.
- El artículo científico “Biological Cohesion of Sediment Bed Diminishes Net Deposition of Fine Non‐Cohesive Particles Over Bare Bed and Within Model Emergent Canopies” La cohesión biológica del lecho sedimentario disminuye la deposición neta de partículas finas no cohesivas sobre el lecho desnudo y dentro de las cubiertas emergentes del modelo fue publicado en la revista Geophysical Research Letters
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