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La amenaza de los microplásticos

Fragmentos de plásticos con dimensiones micrométricas están en todas partes y le imponen desafíos a su control

Representación artística de microplásticos disueltos en agua

Léo Ramos Chaves

Desde la fosa de las Marianas, en el Océano Pacífico, hasta los Alpes; desde las playas de Fernando de Noronha hasta las grandes metrópolis. Los microplásticos están por todas partes, en general sin ser vistos. Los análisis cada vez más detallados apuntan el carácter omnipresente de estos fragmentos, esferas, piezas de películas o de fibras plásticas de hasta 5 milímetros de diámetro o extensión y a menudo micrométricas. Ya se los ha encontrado no solo en el aire que se respira, en ambientes terrestres, marinos y reservas de agua dulce, sino también en el agua que sale por el grifo y la embotellada, en la sal marina, en la miel, la cerveza, los mariscos y los pescados que los humanos consumen y, como consecuencia de ello, en sus excrementos.

Los microplásticos como tema de estudio son algo relativamente nuevo y han adquirido impulso sólo en este siglo, con mayor ímpetu en los últimos años. Aunque su presencia en los océanos se conoce desde los años 1970, sólo en 2004 este término se incorporó a la literatura científica de la mano del investigador británico Richard Thompson, docente de biología marina en la Universidad de Plymouth, Inglaterra. La mayoría de los estudios recientes proviene de investigaciones sobre la biota y el medio marino, ya que los océanos son el depósito de buena parte de los microplásticos producidos en tierra, al recibir el agua de ríos, arroyos y desagües.

“Los microplásticos tienen un gran potencial para cambiar la biota y el ecosistema oceánico de nuestro planeta en su conjunto”, dice el físico Paulo Artaxo, del Instituto de Física de la USP y miembro de la coordinación del Programa FAPESP de Investigaciones sobre los Cambios Climáticos Globales. “Este tipo de contaminación tiene efectos que aún no han sido plenamente comprendidos y cuantificados. Necesitamos mucha investigación científica para caracterizar el material y estudiar el alcance de su distribución, sus concentraciones, sus efectos en los ecosistemas y en los seres vivos y cómo removerlos del medio ambiente”.

Una iniciativa conjunta entre instituciones europeas y brasileñas pondrá a disposición 10,5 millones de euros a partir del próximo año para la investigación sobre cuatro cuestiones principales relacionadas con las fuentes, la distribución y el impacto de los microplásticos en el medio marino. La convocatoria de propuestas es el resultado de una asociación entre el Consejo Nacional de las Fundaciones Estaduales de Apoyo a la Investigación Científica (Confap, en portugués) y de la plataforma intergubernamental JPI Oceans, vinculada a la Unión Europea (UE). Además de Brasil, 14 naciones europeas participan en este proyecto. La FAPESP espera tener el equivalente a 600.000 euros para los proyectos, aún no seleccionados.

“Los grandes desafíos de los océanos no pueden ser resueltos por un solo país”, dice la bióloga marina Isabelle Schulz, de JPI Oceans y del Consorcio Alemán de Investigación Marina, recordando que las aguas oceánicas conectan todos los continentes. “Es importante tener un enfoque integrado para la investigación y seguimiento de los microplásticos. Esta convocatoria conjunta promueve la salud y la productividad de los mares y océanos. También se ocupa de la presión ejercida por los impactos humanos y del cambio climático sobre estos ecosistemas”, dice la investigadora alemana. “Los conocimientos logrados podrán convertirse en políticas públicas, además de productos y servicios provechosos.”

Impactos diversificados
Los desafíos de la investigación están relacionados con la diversidad de tipos, fuentes, formas y tamaños de los plásticos. Además de los fragmentos microscópicos, existen los que tienen una dimensión en escala nanométrica (menos de 1 milésima de milímetro), capaces, en teoría, de entrar en la corriente sanguínea y llegar a órganos como el hígado, los riñones y el cerebro. “Hoy tenemos grandes dificultades para entender el mundo de las nanopartículas”, dice Alexander Turra, profesor del Instituto Oceanográfico de la USP. “No tenemos tecnología para monitorear estas partículas ni conocimientos sobre sus efectos en los ecosistemas y la biodiversidad”.

Turra integra, desde el 2012, un grupo internacional de investigaciones independientes que asesora a la Organización de las Naciones Unidas (ONU), el Gesamp (Group of Experts on the Scientific Aspects of Marine Pollution).  Su preocupación se centra en los principales desafíos planteados por los plásticos y los microplásticos. En marzo, el grupo presentó un informe con directrices que orientan a los países sobre cómo monitorear y evaluar los residuos en el mar, incluyéndose a los microplásticos.

Un estudio dirigido por Turra descubrió en 2014, en la región de Santos, en la costa del estado de São Paulo, pellets, pequeñas esferas utilizadas para producir materiales plásticos, enterrados hasta 2 metros de profundidad en la arena de la playa, lo que indica un problema mucho mayor de lo que se pensaba hasta entonces, cuando se creía que se limitaban a quedarse en la superficie. En la misma región, el 75% de los mejillones tenían un registro de ingestión de microplásticos. La investigación basada en experimentos de laboratorio indica que las partículas de plástico pueden afectar el crecimiento, la reproducción, el desarrollo e incluso la supervivencia de los organismos marinos.

Otro trabajo, coordinado por la Agencia Ambiental de Austria y la Universidad Médica de Viena, reveló que las muestras de heces de ocho voluntarios de diferentes países tenían cantidades variables de microplásticos. A pesar del pequeño muestreo, el estudio piloto, con gran repercusión internacional, fue el primero con este enfoque en el mundo. “Los plásticos son invasivos en la vida cotidiana, y los seres humanos están expuestos [a ellos] de innumerables maneras”, le comentó el coordinador del estudio Philipp Schwabl a la agencia de noticias alemana Deutsche Welle. “Es muy probable que, durante las diversas etapas del procesamiento de los alimentos, o durante el envasado, los mismos estén siendo contaminados por el plástico”.

A pesar de haber sido detectadas en organismos de todos los niveles de la cadena alimentaria, aún no existen evidencias de que las partículas se bioacumulan y biomagnifican a lo largo de la misma, señala Turra. La bioacumulación es un proceso mediante el cual las sustancias se asimilan y se acumulan en los tejidos de los organismos, mientras que la biomagnificación es un fenómeno relacionado con la acumulación progresiva de sustancias de un nivel a otro a lo largo de la cadena alimentar. “A diferencia de otros contaminantes, en los que hay una mayor concentración en los depredadores de la parte superior de la cadena alimentaria y no en la base, en el caso de los microplásticos lo mismo no parece suceder”. Aparentemente, las partículas asimiladas por los organismos, se excretan tarde o temprano.

Es lo que parece haber ocurrido con los individuos que participaron en el estudio austriaco y también con anémonas de mar utilizadas en un experimento de laboratorio realizado por investigadores de Carnegie Institution for Science, en Stanford, California. Todas los que ingirieron microfibras de plástico, ofrecidas con o sin camarones, sus presas naturales, eliminaron las partículas. El punto es que, con el cambio climático, los organismos ya están bajo un fuerte estrés y terminan tardando más para expulsarlas. “La constante exposición de las anémonas a los microplásticos puede agravarse en presencia de otros factores estresantes, aumentando sus efectos adversos”, sugiere la oceanógrafa brasileña Manoela Romanó de Orte, una de las autoras del estudio.

Según la investigadora, se estima que alrededor del 90% de los microplásticos presentes en los ecosistemas costeros, se encuentran en forma de microfibras –y, de este total, una gran parte proviene del lavado de ropa sintética–. “Esto se debe a que el 60% de la ropa está fabricada con fibras de plástico, principalmente nylon, acrílico y poliéster. Cuando lavamos esta ropa, se liberan miles de fibras y muchas escapan de los filtros de las lavadoras y de las plantas de tratamiento de aguas residuales y van a parar a los ríos y océanos”, dice Orte, que trabaja en el Departamento de Ecología Global de Carnegie Institution for Science.

@5gyres Fragmentos de productos plásticos en la arena de la playa@5gyres

La contaminación química
Además de los efectos físicos, tales como la posible obstrucción del tracto digestivo de organismos más pequeños, los científicos están preocupados por los efectos químicos de las micropartículas ingeridas o inhaladas por humanos y animales, ya que pueden ser vectores de microorganismos y contaminantes, como los orgánicos persistentes (POP), compuestos sintéticos resistentes a la degradación en el medio ambiente. Hay dos tipos de sustancias asociadas a las partículas: las que ya vienen con el plástico en sí, comúnmente utilizados para conferirle propiedades especiales como ftalatos y bisfenol A, ambos conocidos disruptores endocrinos, es decir, con la capacidad de alterar el funcionamiento del sistema hormonal; y las sustancias adsorbidas por microplásticos, que pueden incluir metales pesados y POP.

Los ftalatos son un tipo de plastificante utilizado para hacer que el PVC sea flexible. Según Miguel Bahiense Neto, presidente de Plastivida, Instituto Socioambiental de Plásticos, se utilizan en una pequeña fracción de este tipo de polímero.  Pero el bisfenol A es la materia prima de los policarbonatos. “Estos plásticos se utilizan en la fabricación de productos de larga duración, como los electrónicos y el material de construcción”, dice Bahiense.

Según la química Cassiana Carolina Montagner, investigadora del Laboratorio de Química Ambiental del Instituto de Química de la Unicamp, los POP abundan en el medio ambiente y pueden acumularse en los organismos. Hace más de diez años que Montagner estudia los contaminantes denominados emergentes, lanzados al medio ambiente a través del uso de fármacos, pesticidas, hormonas, productos de higiene personal y drogas ilícitas, y descubrió que, en lo que respecta a estas sustancias, las concentraciones existentes en los ríos de São Paulo que ella estudió, estaban al mismo nivel de las aguas residuales no tratadas.

Actualmente, con la financiación de FAPESP, la investigadora inició un trabajo sobre los microplásticos y la capacidad de adsorción de estos contaminantes en el ciclo del agua urbana –la adsorción es el proceso mediante el cual las moléculas o iones se retienen en la superficie de los materiales sólidos a través de interacciones químicas o físicas–. Mucho antes de llegar al océano, recuerda Montagner, el río recibe aguas residuales, que pasan por plantas de tratamiento y una parte termina yendo hacia el suministro público. “Especialmente en las regiones sur y sureste, donde hay una densidad urbana muy grande, ¿cuán efectivas son las plantas de tratamiento de agua y alcantarillado para eliminar estos contaminantes? ¿Cómo asegurarse de que no son una fuente de microplásticos para los océanos y para la población en general? Nuestro estudio tratará de responder estas cuestiones”, dice la investigadora.

En el estudio realizado hace dos años por Orb Media, una organización periodística sin fines de lucro con sede en Washington, Estados Unidos, fue mostrado que los microplásticos están presentes en el agua que sale de los grifos del mundo entero. De las 159 muestras recogidas en los cinco continentes, y analizadas por investigadores de la Universidad de Minnesota, Estados Unidos, el 83% contenía microplásticos. En el estudio se incluyeron diez muestras de la capital del estado de São Paulo, y nueve estaban contaminadas por las fibras plásticas. El año pasado, en otro estudio de la misma entidad, relativo al agua mineral comercializada, se llegó a conclusiones similares.

Además de la contaminación en el agua potable, la presencia de microplásticos en el aire también es un motivo preocupante. En la Facultad de Medicina de la USP, la profesora Thaís Mauad y el investigador Luís Fernando Amato Lourenço, del Laboratorio de Contaminación Atmosférica Experimental, planean evaluar la cantidad de estos fragmentos que se encuentran en el aire de São Paulo, analizar sus características y sus efectos en la salud humana. En un estudio piloto, detectaron microfibras de plástico suspendidas en la avenida Dr. Arnaldo, una importante vía de comunicación de la región oeste de la ciudad. “Por ahora en Brasil no tenemos idea de la concentración, de la caracterización química, ni de lo que está conectado a estos microplásticos suspendidos en el aire”, dice Lourenço. Nuevas investigaciones tratarán de entender mejor estos y otros temas durante los próximos años.

Proyectos
1. Microplásticos transportados por el aire: detección en muestras de aire ambiental, tejido pulmonar y efectos en las células epiteliales pulmonares cultivadas (nº 19/02898-0); Modalidad Ayuda a la investigación – Sprint; Investigadora responsable Thais Mauad (USP); Inversión 40.930,00 reales.
2. Microplásticos como vectores de transporte de contaminantes orgánicos emergentes en matrices acuáticas brasileñas (nº 18/21733-0); Modalidad Ayuda a la investigación – Regular; Investigadora responsable Cassiana Carolina Montagner Raimundo (Unicamp); Inversión 155.494,47 reales.

Artículos científicos
TURRA, A. et al. Three-dimensional distribution of plastic pellets in sandy beaches: Shifting paradigms. Scientific Reports. 27 mar. 2014
MONTAGNER, C. Microplásticos: Contaminantes de preocupación global en el Antropoceno. Revista Virtual de Química. 2018.
DE ORTE, M. et al. Response of bleached and symbiotic sea anemones to plastic microfiber exposure. Environmental Pollution. 6 mar. 2019.

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