Microplásticos

DISTRIBUCIÓN DE MICROPLÁSTICOS EN EL MEDIO MARINO

Comprender cómo se distribuyen los microplásticos tanto horizontal como verticalmente en los océanos es un requisito previo para evaluar los posibles impactos.

Distribución horizontal 

Se han reportado microplásticos en la superficie del mar en el océano costero (Carpenter et al. 1972; Doyle et al. 2011; Reisser et al. 2013), el océano abierto (Carpenter y Smith 1972; Law y col. 2010; Goldstein y col. 2012; Eriksen y col. 2013b), y en mares cerrados o semicerrados como el Mar Mediterráneo (Collignon et al. 2012; Law et al. 2014), Mar del Norte (Dubaish y Liebezeit 2013) y Mar de China Meridional (Zhou et al. 2011), (Gesamp 2015). 

Recientemente se han realizado progresos considerables en la estimación de cantidades de plástico de superficie a escala mundial (Cozar et al. 2014; Eriksen et al. 2014, Gesamp 2015).

Los microplásticos están muy extendidos en los océanos a través de aguas templadas y tropicales, y se han detectado cerca de centros de población, y también en concentraciones considerables en lugares más remotos, como resultado del transporte a larga distancia en la superficie del océano. Los océanos Atlántico Norte y Pacífico Norte, y el Mar Mediterráneo son las regiones mejor prospectadas para microplásticos flotantes (Figura 1), (Gesamp 2015).

Figura 1a. Distribución de microplásticos en el Atlántico noroccidental, 1986-2008. Sea Education Centre, Woods Hole, MA (descargado de: http://onesharedocean.org/open_ocean/pollution/floating_plastics), (Gesamp 2015).

Figure 1b Distribución de microplásticos en el Pacífico Nororiental, 2001-2012. Sea Education Centre, Woods Hole, MA (descargado de: http://onesharedocean.org/open_ocean/pollution/floating_plastics), (Gesamp 2015).

Distribución vertical

Tres estudios han reportado microplásticos en la columna de agua cercana a la superficie (decenas de metros; Lattin et al. 2004; Doyle y col. 2011; Kukulka y col. 2012) pero no en la columna de agua más profunda más allá de 200 m de profundidad, posiblemente porque no se han realizado esfuerzos de muestreo dedicados en este régimen (Gesamp 2015).

En el Mar Báltico, durante el período de formación de termoclinas de primavera, se observó una fuerte estratificación de microplásticos en todas las estaciones muestreadas. En estaciones costeras (~ 30 m de profundidad), la estratificación y el alto contenido en fibras se asoció con la proximidad de fuentes terrestres y descargas estuarinas, mientras que en las estaciones costa afuera la variabilidad de los microplásticos estaba relacionada con la estructura termohalina vertical. Se observaron concentraciones elevadas de microplásticos en la subsuperficie, cerca del fondo y en capas termohalinas en comparación con las capas intermedias (Zobkov et al. 2019).

Factores que influyen

Peso específico

La distribución y el comportamiento de los microplásticos dependen del peso específico. Los tipos de plástico que son más pesados que el agua (> kg / L) se hundirán y terminarán en el sedimento a una distancia relativamente corta del punto efluente, mientras que los plásticos más livianos flotarán y se distribuirán a grandes distancias (Tabla 1). (Verschoor et al.2017).

Tabla 1. Peso específico de polímeros plásticos.

Sin embargo, las propiedades del plástico pueden cambiar gradualmente como resultado de los procesos de meteorización, lo que a su vez influirá nuevamente en su comportamiento distributivo (Verschoor et al.2017).

Fouling

Una vez que los microplásticos se liberan al medio ambiente, pueden ser colonizados por algas, bacterias, protozoos… Un proceso que se llama “fouling” (ensuciamiento). Las piezas más grandes de plástico pueden ser colonizadas por organismos mayores, como mejillones y gusanos. Mediante la colonización, el peso de las partículas puede aumentar, y una partícula flotante puede precipitar.

Envejecimiento

Los plásticos y microplásticos sufren procesos de meteorización fotooxidativa e hidrolítica que dependen de múltiples factores: rango de radiación incidente, intensidad de luz, temperatura y estrés mecánico (Andrade et al. 2019). Estos procesos modifican sus propiedades originales, tanto físicas (peso específico) como químicas (liberación de compuestos, cambio del espectro de IR).

CONCENTRACIÓN DE MICROPLÁSTICOS EN EL MEDIO MARINO

Las concentraciones de microplásticos suelen ser demasiado bajas para permitir el muestreo mediante muestras de agua estándar, utilizadas para análisis químicos de rutina (1–100 l). Por ello se suelen emplear sistemas de concentración (filtración) para analizar grandes volúmenes de agua (varios m-3), ya sea en el mar (con redes de remolque tipo neuston, manta nets…) o en laboratorio (filtración mediante bomba de vacío). (Ng y Obbard 2006; Desforges et al. 2014, Gesamp 2015). 

Los resultados pueden darse en términos de la abundancia de microplásticos (número km-2 o número m-3 de agua de mar) o la masa de microplásticos (masa total km-2 o masam-3 agua de mar). Ambas métricas pueden ser útiles, pero hay que tener en cuenta las unidades a la hora de comparar resultados (Gesamp 2015).

Las concentraciones de microplásticos en la columna de agua varían de menos de 1 partícula m-3 a varios cientos de partículas m-3, pero las mediciones son inconsistentes en términos de métodos de muestreo (dispositivo, tamaño de malla y profundidad) y unidades medidas (Nerland et al. 2014). 

Gran parte de la basura que se encuentra en los sedimentos es de plástico (hasta el 96%), y los sedimentos y las playas son un sumidero de microplásticos. Se han reportado hasta 120 partículas de sedimento L-1. Las fibras son a menudo el tipo dominante de microplásticos que se encuentran en la columna de agua y los sedimentos (Nerland et al. 2014).

Se han encontrado altas concentraciones de microplásticos en cinco espirales oceánicas (Atlántico Norte, Atlántico Sur, Índico Sur, Pacífico Norte y Pacífico Sur), y se estima que existe una zona de concentración de este tipo en el Mar de Barents. La gran heterogeneidad espacial de los microplásticos a gran y media escala (decenas de km) dificulta la extrapolación de datos de monitoreo local a áreas más grandes, y a día de hoy este tipo de datos es escaso. Por eso es necesario hacer monitoreo a largo plazo de la carga de microplásticos en el medio marino (Nerland et al. 2014).

La OSPAR desarrolló un método para descubrir cuáles de las siguientes variables: velocidad del viento, temperatura de la superficie del mar, salinidad y profundidad de la superficie del mar afectan al número de microplásticos muestreados. La temperatura y el viento fueron las únicas variables que tuvieron efectos significativos (p <0.1) en la distribución y abundancia de microplásticos en el Atlántico nororiental (Ospar 2017).

En cuatro de las cinco ecorregiones, las fibras fueron el tipo principal de microplásticos encontrados con porcentajes reportados que van del 61 al 95.9% y que el rango es pequeño: 0 – 2.46 partículas / m3. (Lusher et al. 2014, Ospar 2017).

Hay indicios de una pérdida de microplásticos flotantes de la superficie del mar, lo que sugiere que hay mecanismos de eliminación en juego. Estos incluyen degradación UV, biodegradación, ingestión por organismos, disminución de la flotabilidad debido a organismos incrustantes, arrastre en los sedimentos y sedimentación. (Eriksen 2014, Ospar 2017).

REFERENCIAS 

Andrade, J.; Fernández-González, V.; López-Mahía, P.; Muniategui, S. (2019). A low-cost system to simulate environmental microplastic weathering. Marine Pollution Bulletin, vol. 149. https://doi.org/10.1016/j.marpolbul.2019.110663 

Eriksen, M., L.C.M. Lebreton, H.S. Carson, M. Thiel, C.J. Moore, J.C. Borerro, F. Galgani, P.G. Ryan, and J. Reisser, Plastic Pollution in the World’s Oceans: More than 5 Trillion Plastic Pieces Weighing over 250,000 Tons Afloat at Sea. PlosOne, 2014. 9(12).

GESAMP (2015). Sources, fate and effects of microplastics in the marine environment: a global assessment (Kershaw, P. J., ed.). (IMO/FAO/UNESCO-IOC/UNIDO/WMO/IAEA/UN/UNEP/UNDP Joint Group of Experts on the Scientific Aspects of Marine Environmental Protection). Rep. Stud. GESAMP No. 90, 96 p.

Lusher, A.L., A. Burke, I. O’Connor, and R. Officer, Microplastic pollution in the Northeast Atlantic Ocean: Validated and opportunistic sampling. Marine Pollution Bulletin, 2014. 88(1–2): p. 325‐333.

Nerland, I.L., Halsband, C., Allan, I., Thomas, K.V. (2014). Microplastics in marine environments: Occurrence, distribution and effects (No. 6754–2014). Norwegian Institute for Water Research, Oslo.

Verschoor, A., van Herwijnen, R., Posthuma, C., Crijns-Tan, L., Klesse, K., Werner, S. (2017). Assessment document of land-based inputs of microplastics in the marine environment. OSPAR Commission.

Zobkov, M. B., Esiukova, E. E., Zyubin, A. Y., & Samusev, I. G. (2019). Microplastic content variation in water column: The observations employing a novel sampling tool in stratified Baltic Sea. Marine Pollution Bulletin, 138, 193–205. doi:10.1016/j.marpolbul.2018.11.047

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