"Los microplásticos enterrados en sedimentos marinos pueden interactuar con la biota bentónica"

Tras publicar los hallazgos de un estudio de reconstrucción en alta resolución de la contaminación por microplásticos a partir de sedimentos obtenidos en el noroeste del mar Mediterráneo realizado por el Instituto de Ciencia y Tecnología Ambientales de la Universidad Autónoma de Barcelona (ICTA-UAB) y el Departamento de Medio Ambiente Construido de la Universidad de Aalborg (AAU-BUILD), publicamos ahora una entrevista a uno de sus investigadores, Michael Grelaud.

¿De dónde nace el interés por estudiar el estado de degradación de microplásticos (MP) en sedimentos marinos?

La producción industrial de material plástico se inició en la década de 1950, mientras que las primeras observaciones de desechos plásticos en el medio marino se realizaron a finales de la década de 1960 y principios de la de 1970. Recientemente, numerosos estudios sobre la presencia de microplásticos (MP) en el medio marino apuntan al lecho marino como destino final de estos contaminantes. Esto significa que llevamos acumulando la contaminación plástica en el fondo marino durante potencialmente casi 60-70 años. Sabemos que los MP enterrados en sedimentos pueden interactuar con la biota bentónica. Estos contaminantes también pueden usarse potencialmente como un marcador cronológico de registros sedimentarios. Como tales, los MP pueden ser efectivos como rastreadores temporales; sin embargo, no se ha explorado su conservación y degradación en los sedimentos. 

Las investigaciones se han centrado mayormente en la presencia de MP en superficie, ¿Qué metodología han desarrollado para este estudio?, ¿Qué limitaciones han encontrado?

Para llevar a cabo este estudio primero fue necesario encontrar un sitio apropiado con altas tasas de sedimentación para tener una alta resolución temporal. Los ambientes deposicionales, como los prodeltas fluviales, como el Ebro, ofrecen una estratigrafía de alta resolución en las últimas décadas, lo que los hace adecuados para seguir la evolución de la contaminación por MP. Además, los ríos juegan un papel fundamental como fuente de MP hacia el mar abierto y tienen una importante capacidad de almacenamiento de estos contaminantes (como el Ebro). Se extrajeron un total de cinco núcleos de sedimentos (12 cm de diámetro, 30-50 cm de longitud) en el Mar Balear durante la campaña oceanográfica MERS_BI en noviembre de 2019 a bordo del B/O Sarmiento de Gamboa. Los núcleos se perfilaron según la edad con la técnica de 210Pb (método de datación de la deposición y acumulación de sedimentos recientes utilizando perfiles de 210Pb radiactivo de vida corta). El núcleo que mostraba la tasa de acumulación de sedimentos más constante y continua se eligió para el análisis de los MPs, asumiendo que este núcleo era el menos perturbado por la bioturbación y las actividades sísmicas. El núcleo de sedimento seleccionado se seccionó en intervalos de 1 cm, cada cm representaba una muestra.

Para cada muestra, el sedimento se eliminó mediante un tratamiento de muestra de varios pasos, que incluye preoxidación, separación por densidad, tratamiento multienzimático tamponado y oxidación catalizada. Después de estos pasos solo quedaron los MPs en la muestra. La caracterización de los MPs (tipo de polímero, tamaño, peso) se realizó mediante espectroscopia FPA-μFTIR-Imaging y se investigó el estado de degradación del polietileno y polipropileno mediante el índice de carbonilo, que permite identificar los cambios químicos en varios materiales poliméricos dirigiéndose a la banda de absorción específica de las especies de carbonilo producidas principalmente durante la termo- y foto-oxidación. En otras palabras, marcadores de la degradación plástica relacionados con la temperatura y la luz. La principal limitación que teníamos, además de la dificultad para preparar las muestras, era la limitación de tamaño para la caracterización de los MPs: 11µm-1000µm. Esto significa que los MPs más pequeño de 11µm no pudo ser analizado.

¿Qué papel juega la sedimentación?

Las tasas de sedimentación más altas deberían implicar una tasa de enterramiento más rápida. Una vez enterrado y sin ninguna resuspensión (corrientes, organismos, arrastre...) los MPs se preservarán de una mayor degradación, al menos en la escala de tiempo considerada aquí (60 años)

No ha habido una diferencia significativa en el tamaño de las partículas entre 1965 y 2019 ¿Qué supone para el ecosistema esta falta de degradación?

La ausencia de una mayor degradación de los MPs una vez secuestrados en los sedimentos sugiere que los MPs permanecen biodisponibles para la fauna béntica, especialmente los organismos excavadores. Potencialmente, esta biodisponibilidad podría permitir que los MP viajen a lo largo de la cadena trófica y contaminen niveles tróficos superiores.

"Hoy en día, parece extremadamente difícil eliminar/quitar el plástico que ya contamina la columna de agua y los sedimentos"

Más allá de reducir la producción y consumo de plásticos ¿Podría existir otra solución a este creciente fenómeno de deposición en el fondo marino?

Se estima que solo un pequeño porcentaje del plástico que termina en el medio ambiente marino está flotando en la superficie del océano. El resto se despacha dentro de la columna de agua, las costas y el fondo marino. Hoy en día, parece extremadamente difícil eliminar/quitar el plástico que ya contamina la columna de agua y los sedimentos. La reducción de la producción de plástico y un cambio en la forma en que lo consumimos siguen siendo las mejores opciones para limitar el aumento de esta contaminación en el medio marino.

Ahora que han podido reconstruir en alta resolución la cuantificación de partículas, ¿Cómo esperan que trasciendan estos resultados?

Este estudio contribuye a nuestra mejor comprensión del ciclo del plástico en el medio ambiente marino. Es otra prueba de que el plástico se ha estado acumulando continuamente en el lecho marino durante las últimas décadas. Otro campo importante de investigación que nos gustaría desarrollar es comprender mejor cómo se transfieren los MPs de la superficie al fondo marino, cuáles son los mecanismos que gobiernan este proceso.