Un grupo de investigadores descubren que todos los componentes del coral, incluido su esqueleto, contienen microplásticos

Toby Hudson • CC BY-SA 3.0

Investigadores de Japón y Tailandia que estudian los microplásticos en los corales han descubierto que las tres partes de la anatomía del coral (mucosidad superficial, tejido y esqueleto) contienen microplásticos. Los hallazgos fueron posibles gracias a una nueva técnica de detección de microplásticos desarrollada por el equipo y aplicada a los corales por primera vez.

Estos hallazgos también pueden explicar el "problema del plástico desaparecido" que ha desconcertado a los científicos, ya que alrededor del 70% de los desechos plásticos que han llegado a los océanos no se pueden encontrar. El equipo plantea la hipótesis de que los corales pueden estar actuando como un "sumidero" de microplásticos al absorberlos de los océanos. Sus hallazgos fueron publicados en la revista Science of the Total Environment .

La dependencia de la humanidad de los plásticos ha aportado una comodidad sin precedentes a nuestras vidas, pero ha causado daños incalculables a nuestro ecosistema en formas que los investigadores aún están empezando a comprender. Solo en los océanos, se estima que entre 4,8 y 12,7 millones de toneladas de plásticos llegan al medio marino cada año.

“En el sudeste asiático, la contaminación por plástico se ha convertido en un problema importante. En conjunto, se vierten anualmente casi 10 millones de toneladas de residuos plásticos, lo que equivale a un tercio del total mundial”, explica el profesor adjunto Suppakarn Jandang del Instituto de Investigación de Mecánica Aplicada (RIAM) de la Universidad de Kyushu y primer autor del estudio. “Parte de este plástico se vierte en el océano, donde se degrada en microplásticos”.

Para estudiar el problema de la contaminación plástica en el sudeste asiático, el RIAM se asoció con la Universidad Chulalongkorn de Tailandia en 2022 para establecer el Centro de Estudios de Plásticos Oceánicos . El instituto internacional está dirigido por el profesor Atsuhiko Isobe , quien también dirigió el equipo de investigación detrás de estos últimos hallazgos.

Muestras de microplásticos halladas en corales. Una variedad de microplásticos extraídos de corales de la costa de la isla Si Chang en el Golfo de Tailandia. Como se puede ver por el color, la forma y el tamaño, los corales consumen una amplia gama de microplásticos, muchos de ellos más delgados que un cabello humano. (Universidad de Kyushu/Laboratorio Isobe)

El equipo quería examinar el impacto de los microplásticos en los arrecifes de coral locales, por lo que centró su trabajo de campo en la costa de la isla Si Chang, en el golfo de Tailandia. La zona es conocida por sus pequeños arrecifes y por ser un área habitual de estudios antropológicos.

“El coral tiene tres partes anatómicas principales: la mucosidad superficial, la parte exterior del cuerpo del coral; el tejido, que son las partes internas del coral; y el esqueleto, los depósitos duros de carbonato de calcio que producen. Nuestro primer paso fue desarrollar una forma de extraer e identificar microplásticos de nuestras muestras de coral”, continúa Jandang. “Someteríamos nuestras muestras a una serie de lavados químicos simples diseñados para romper cada capa anatómica. Después de que cada capa subsiguiente se disolviera, filtraríamos el contenido y luego trabajaríamos en la siguiente capa”.

En total, recolectaron y estudiaron 27 muestras de coral de cuatro especies. Se encontraron 174 partículas microplásticas en sus muestras, la mayoría de ellas de entre 101 y 200 μm de tamaño, cerca del ancho de un cabello humano. De los microplásticos detectados, el 38 % se distribuyó en la mucosidad de la superficie, el 25 % en el tejido y el 37 % se encontraron en el esqueleto. En cuanto a los tipos de microplásticos, el equipo descubrió que el nailon, el poliacetileno y el tereftalato de polietileno (PET) eran los tres más frecuentes, representando el 20,11 %, el 14,37 % y el 9,77 %, respectivamente, de las muestras identificadas.

Estos nuevos hallazgos también indican que el coral puede actuar como un “sumidero” de plástico marino, secuestrando los desechos plásticos del océano, de forma similar a cómo los árboles secuestran el CO2 del aire.

“El 'problema del plástico desaparecido' ha preocupado a los científicos que rastrean los desechos plásticos marinos, pero esta evidencia sugiere que los corales podrían ser responsables de ese plástico desaparecido”, dice Jandang. “Dado que los esqueletos de los corales permanecen intactos después de morir, estos microplásticos depositados podrían conservarse durante cientos de años. Algo similar a lo que ocurre con los mosquitos en el ámbar”.

Todavía son necesarios más estudios para comprender el impacto total de estos hallazgos sobre los arrecifes de coral y el ecosistema global.

“Los corales que estudiamos esta vez están distribuidos por todo el mundo. Para obtener una imagen más precisa de la situación, debemos realizar estudios exhaustivos a nivel mundial sobre una variedad de especies de corales”, concluye Isobe. “Tampoco conocemos los efectos de los microplásticos sobre la salud de los corales y la comunidad de arrecifes en general. Todavía queda mucho por hacer para evaluar con precisión el impacto de los microplásticos en nuestro ecosistema”.

Comunicado:Kyushu University

Artículo científico: Possible sink of missing ocean plastic: Accumulation patterns in reef-building corals in the Gulf of Thailand

Un estudio científico encuentra microplásticos incrustados en tejidos de mamíferos marinos

Se han encontrado partículas microscópicas de plástico en las grasas y los pulmones de dos tercios de los mamíferos marinos en un estudio de microplásticos oceánicos realizado por un estudiante de posgrado. La presencia de partículas de polímero y fibras en estos animales sugiere que los microplásticos pueden viajar fuera del tracto digestivo y alojarse en los tejidos.

El estudio, programado para la edición del 15 de octubre de Environmental Pollution, apareció en línea esta semana.

Los daños que los microplásticos incrustados podrían causar a los mamíferos marinos aún no se han determinado, pero otros estudios han implicado a los plásticos como posibles imitadores de hormonas y disruptores endocrinos.  

“Esta es una carga adicional además de todo lo demás que enfrentan: el cambio climático, la contaminación, el ruido, y ahora no solo están ingiriendo plástico y lidiando con los pedazos grandes en sus estómagos, también están siendo interiorizados”, dijo Greg. Merrill Jr., un estudiante graduado de quinto año en el Laboratorio Marino de la Universidad de Duke. "Alguna proporción de su masa ahora es plástico".

Las muestras de este estudio se obtuvieron de 32 animales varados o recolectados para subsistencia entre 2000 y 2021 en Alaska, California y Carolina del Norte. Doce especies están representadas en los datos, incluida una foca barbuda, que también tenía plástico en sus tejidos.

Los plásticos son atraídos por las grasas (son lipofílicos) y, por lo tanto, se cree que son fácilmente atraídos por la grasa, el melón que produce sonido en la frente de una ballena dentada y las almohadillas de grasa a lo largo de la mandíbula inferior que enfocan el sonido en los oídos internos de las ballenas. El estudio tomó muestras de esos tres tipos de grasas más los pulmones y encontró plásticos en los cuatro tejidos.

Las partículas de plástico identificadas en los tejidos oscilaron en promedio entre 198 micrones y 537 micrones: un cabello humano tiene un diámetro de aproximadamente 100 micrones. Merrill señala que, además de cualquier amenaza química que representen los plásticos, las piezas de plástico también pueden desgarrar y desgastar los tejidos.

Graphical abstract “Microplastics in Marine Mammal Blubber, Melon, & Other Tissues: Evidence of Translocation,” Greg Merrill, Ludovic Hermabessiere, Chelsea Rochman, Douglas Nowacek.

“Ahora que sabemos que el plástico está en estos tejidos, estamos analizando cuál podría ser el impacto metabólico”, dijo Merrill. Para la próxima etapa de su investigación de tesis, Merrill utilizará líneas celulares cultivadas a partir de tejido de ballena biopsiado para realizar pruebas de toxicología de partículas plásticas.

Las fibras de poliéster, un subproducto común de las lavadoras, fueron las más comunes en las muestras de tejido, al igual que el polietileno, que es un componente de los envases de bebidas. El plástico azul fue el color más común encontrado en los cuatro tipos de tejido.

Un artículo de 2022 en Nature Communications estimó, basado en concentraciones conocidas de microplásticos en la costa del Pacífico de California, que una ballena azul que se alimenta por filtración podría estar tragando 95 libras de desechos plásticos por día mientras atrapa pequeñas criaturas en la columna de agua. Las ballenas y los delfines que se alimentan de peces y otros organismos más grandes también podrían adquirir plástico acumulado en los animales que comen, dijo Merrill.

“No hemos hecho los cálculos, pero la mayoría de los microplásticos probablemente pasan por el intestino y se defecan. Pero una parte termina en los tejidos de los animales”, dijo Merrill.

“Para mí, esto simplemente subraya la ubicuidad de los plásticos oceánicos y la escala de este problema”, dijo Merrill. “Algunas de estas muestras datan de 2001. Esto ha estado sucediendo durante al menos 20 años”.

Este trabajo fue apoyado por la Fundación Nacional de Ciencias, la Federación de Vida Silvestre de Carolina del Norte y Sea Grant de Carolina del Norte (2018-2791-17).

Artículo científico: Microplastics in marine mammal blubber, melon, & other tissues: Evidence of translocation

LA PRESENCIA DE MICROPLÁSTICOS EN LOS FONDOS MARINOS SE HA TRIPLICADO EN 20 AÑOS

Ubicación geográfica de la estación de muestreo. (B) Abundancia de microplásticos en masa registrados en el núcleo de sedimento ( eje y a la derecha, unidades de masa MP: mg kg ^–1 ), frente a la producción mundial de plástico ( eje y a la izquierda) de 1965 a 2016. (C) Abundancia de microplástico (número) clasificado en fragmentos y fibras, de 1965 a 2016.

Environ. Sci. Technol. 2022, 56, 23, 16780-16788

 La cantidad de microplásticos depositados en el fondo de los océanos se ha triplicado en las últimas dos décadas. Una progresión que se corresponde con el volumen de consumo por parte de la sociedad. Esta es la principal conclusión de un estudio que han desarrollado 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 (Dinamarca). Se trata de la primera reconstrucción de alta resolución de la contaminación por microplásticos a partir de sedimentos obtenidos en el noroeste del mar Mediterráneo.

A pesar de que el fondo marino se considera el sumidero final de los microplásticos que flotan en la superficie marina, se desconoce su evolución histórica una vez sedimentado y, en concreto, la tasa de secuestro y enterramiento de los microplásticos más pequeños en el fondo oceánico.

Este nuevo estudio, publicado en la revista Environmental Science and Technology, demuestra que los microplásticos se conservan en los sedimentos marinos inalterados, y que la masa de microplásticos secuestrada en el fondo reproduce la producción mundial de plásticos desde 1965 hasta 2016.

«Desde el año 2000, la cantidad de partículas de plástico depositadas en el fondo del mar se ha multiplicado por tres y que, lejos de disminuir, la acumulación no ha parado de crecer imitando la producción y uso global de estos materiales», señala la investigadora del ICTA-UAB Laura Simon Sánchez.

Los sedimentos analizados han permanecido en el fondo del mar inalterados desde su depósito hace décadas. «Especialmente en las dos últimas décadas, se ha incrementado la acumulación de partículas de polietileno y polipropileno, procedentes de los envases, las botellas y los films alimentarios, así como de poliéster, procedente de las fibras sintéticas de los tejidos de ropa», aclara Michael Grelaud, también del ICTA-UAB.

A pesar de las campañas de concienciación sobre la necesidad de reducir el plástico de un solo uso, los datos que se desprenden de los registros de los sedimentos marinos por años muestran que estamos todavía lejos de conseguirlo. Políticas a escala mundial en este sentido podrían contribuir a mejorar este grave problema.

Aunque los microplásticos son muy abundantes en el medio ambiente, las limitaciones de los métodos analíticos han condicionado los anteriores estudios sobre sedimentos marinos. Este trabajo ha aplicado imágenes de última generación para cuantificar partículas de hasta once micrómetros de tamaño, unas once milésimas de milímetro.

El estudio ha constatado que las partículas no se degradan una vez enterradas en el fondo del mar. «El proceso de fragmentación tiene lugar mayoritariamente en los sedimentos de la playa, en la superficie del mar o en la columna de agua. Una vez depositadas, la degradación es mínima, de manera que los plásticos de la década de 1960 continúan en el fondo marino, dejando la firma de la contaminación humana en el fondo del mar», lamenta Patrizia Ziveri, profesora ICREA en el ICTA-UAB.

Los núcleos de sedimentos investigados se recogieron en noviembre de 2019, a bordo del buque oceanográfico Sarmiento de Gamboa, en una expedición que fue desde Barcelona hasta la costa del delta del Ebro, en Tarragona.

El grupo investigador seleccionó como zona de estudio el mar Mediterráneo occidental, en particular el delta del Ebro, porque los ríos se consideran un punto caliente en relación con diversos contaminantes, como los microplásticos. Además, la afluencia de sedimentos desde el río Ebro proporciona tasas de sedimentación más altas que en el océano abierto.

Fuente: Sinc

Artículo científico: Can a Sediment Core Reveal the Plastic Age? Microplastic Preservation in a Coastal Sedimentary Record

Una nueva investigación revela que casi el dos por ciento de los aparejos de pesca comercial terminan en los océanos cada año.

 

Los aparejos de pesca perdidos en el mar se convierten en contaminación plástica, donde tiene impactos ambientales, económicos y sociales. © Bo Eide

La masa de aparejos de pesca que podría envolver la Tierra 18 veces se pierde en los océanos del mundo cada año, según una investigación de CSIRO, la agencia científica nacional de Australia, y la Universidad de Tasmania.

La investigación publicada estima que casi el dos por ciento de los aparejos de pesca comercial se pierden o descartan cada año, donde se convierte en un componente importante de la contaminación plástica marina mundial.

Denise Hardesty de CSIRO dijo que esta investigación es el examen más completo de las cantidades cuantitativas de artes de pesca abandonados, perdidos o descartados a nivel mundial hasta la fecha.

"Descubrimos que 14 mil millones de anzuelos de palangre, 25 millones de nasas y trampas y casi 740 000 km de palangres de pesca terminan en nuestros océanos a través de las actividades de pesca comercial mundial cada año”, dijo el Dr. Hardesty.

La investigación utilizó datos de esfuerzo de pesca global y entrevistas con 450 pescadores de siete países de todo el mundo, incluidos EE. UU., Indonesia y Marruecos. Las encuestas analizaron cinco tipos principales de artes de pesca, cuántos artes de pesca se usaron y se perdieron anualmente, y las características de los artes y embarcaciones que podrían influir en las pérdidas. En general, se perdieron más aparejos de los barcos pesqueros más pequeños, y los pescadores de arrastre de fondo perdieron más redes que los pescadores de arrastre de media agua.

La estimación más actual presenta estimaciones generales mucho más bajas de artes de pesca perdidos en el mar que las estimaciones de 2019 que cuantificaron las pérdidas anuales de artes en función de las revisiones de la literatura.

Hasta la fecha, la información empírica sobre cuántos artes de pesca se pierden en los océanos ha sido limitada. Dado que los aparejos de pesca perdidos en el mar tienen impactos económicos, ambientales y sociales significativos, esta nueva investigación ayudará a informar la gestión pesquera y las intervenciones políticas desde escalas locales a globales.

“Los datos recopilados para crear estas estimaciones provienen directamente de los propios pescadores para informar nuestra comprensión de las pérdidas de artes de pesca en la fuente”, dijo Kelsey Richardson, autora principal del artículo, anteriormente en CSIRO y la Universidad de Tasmania.

“Ha habido aumentos en el esfuerzo pesquero mundial, así como mejoras en las tecnologías pesqueras, incluidas mejores oportunidades para marcar, rastrear y recuperar artes de pesca”, dijo el Dr. Richardson.

“Nuestras estimaciones actualizadas ayudan a resaltar dónde deben enfocarse los esfuerzos para apoyar la gestión pesquera y las intervenciones de administración de artes para generar soluciones específicas para reducir las artes de pesca que terminan en nuestros océanos”, dijo.

Esta investigación se alinea con la Misión Terminar con los Residuos Plásticos de CSIRO, que tiene como objetivo una reducción del 80 % en los residuos plásticos que ingresan al medio ambiente para 2030.

Comunicado de prensa: https://www.csiro.au/en/news/News-releases/2022/Fishing-gear-lost-at-sea-globally-revealed

Artículo científico:Fishing gear lost at sea globally revealed

Los plásticos del futuro vivirán muchas vidas pasadas, gracias al reciclaje químico

Un día, en un futuro no muy lejano, los plásticos de nuestros satélites, automóviles y dispositivos electrónicos pueden vivir su segunda vida, la 25 o la 250. 

Una nueva investigación de CU Boulder, publicada en Nature Chemistry , detalla cómo una clase de plásticos duraderos ampliamente utilizados en las industrias aeroespacial y microelectrónica se pueden descomponer químicamente en sus bloques de construcción más básicos y luego volver a formar el mismo material. 

Es un paso importante en el desarrollo de polímeros de red reparables y totalmente reciclables, un material particularmente difícil de reciclar, ya que está diseñado para mantener su forma e integridad en condiciones de calor extremo y otras duras. El estudio documenta cómo este tipo de plástico puede descomponerse y rehacerse perpetuamente, sin sacrificar sus propiedades físicas deseadas.

“Estamos pensando fuera de la caja, sobre diferentes formas de romper los enlaces químicos”, dijo Wei Zhang , autor principal del estudio y presidente del departamento de química. “Nuestros métodos químicos pueden ayudar a crear nuevas tecnologías y nuevos materiales, además de utilizarse para ayudar a resolver la crisis existente de los materiales plásticos”.

Sus resultados también sugieren que revisar las estructuras químicas de otros materiales plásticos podría conducir a descubrimientos similares sobre cómo descomponer y reconstruir por completo sus enlaces químicos, lo que permitiría la producción circular de más materiales plásticos en nuestra vida diaria. 

A mediados del siglo XX, los plásticos se adoptaron de manera generalizada en casi todas las industrias y partes de la vida, ya que son extremadamente convenientes, funcionales y baratos. Pero medio siglo después, tras una demanda y producción exponenciales, los plásticos suponen un gran problema para la salud del planeta y de las personas. La producción de plásticos requiere grandes cantidades de petróleo y la quema de combustibles fósiles. Los plásticos desechables generan cientos de millones de toneladas de desechos cada año, que terminan en vertederos, océanos e incluso en nuestros cuerpos, en forma de microplásticos. 

Por lo tanto, reciclar es clave para reducir la contaminación plástica y las emisiones de combustibles fósiles de este siglo.

Los métodos de reciclaje convencionales descomponen mecánicamente los polímeros en polvo, los queman o usan enzimas bacterianas para disolverlos. El objetivo es terminar con piezas más pequeñas que puedan usarse para otra cosa. Piensa en zapatos hechos con llantas de goma recicladas o ropa hecha con botellas de agua de plástico recicladas. Ya no es el mismo material, pero no termina en un basurero o en el océano. 

Pero, ¿y si pudieras reconstruir un artículo nuevo con el mismo material? ¿Qué pasaría si el reciclaje no solo ofreciera una segunda vida a los plásticos, sino una experiencia repetida? 

Eso es exactamente lo que han logrado Zhang y sus colegas: invirtieron un método químico y descubrieron que pueden romper y formar nuevos enlaces químicos en un polímero de alto rendimiento. 

“Esta química también puede ser dinámica, puede ser reversible y ese vínculo puede reformarse”, dijo Zhang. “Estamos pensando en una forma diferente de formar la misma columna vertebral, solo que desde diferentes puntos de partida”. 

Lo hacen al romper el polímero, "poli" que significa "muchos", nuevamente en monómeros singulares, sus moléculas, un concepto de química reversible o dinámica. Lo que es especialmente novedoso acerca de este último método es que no solo ha creado una nueva clase de material polimérico que, como los Legos, son fáciles de construir, desarmar y reconstruir una y otra vez, sino que el método se puede aplicar a materiales existentes, especialmente difíciles, para reciclar polímeros. 

Estos nuevos métodos químicos también están listos para la comercialización y pueden conectarse y funcionar con la producción industrial actual. 

"Realmente puede beneficiar el diseño y el desarrollo futuros de plásticos no solo para crear nuevos polímeros, sino que también es muy importante saber cómo convertir, reciclar y reciclar polímeros más antiguos", dijo Zhang. “Al usar nuestro nuevo enfoque, podemos preparar muchos materiales nuevos, algunos de los cuales podrían tener propiedades similares a los plásticos en nuestra vida diaria”. 

Este avance en el reciclaje de plásticos de circuito cerrado está inspirado en el mundo natural, ya que las plantas, los animales y los seres humanos son actualmente parte de un sistema circular de reciclaje a nivel planetario, dijo Zhang. 

“¿Por qué no podemos hacer nuestros materiales de la misma manera?”

Artículo científico: CU Boulder Today

El calentamiento global reduce la memoria oceánica

 

El calentamiento global reduce la memoria oceánica, la capacidad de persistencia que le otorga el espesor de su capa superior, según un estudio publicado en ‘Science Advances’

La mayor parte de los océanos están perdiendo constantemente su memoria año tras año debido al calentamiento global, revelan proyecciones de última generación de Modelos del Sistema Terrestre.

En comparación con las rápidas fluctuaciones climáticas de la atmósfera, el océano que varía lentamente exhibe una fuerte persistencia, o “memoria”, lo que significa que la temperatura del océano mañana probablemente se parecerá mucho a la de hoy, con solo cambios leves. Como resultado, la memoria oceánica se usa a menudo para predecir las condiciones del océano, señala el estudio, publicado en Science Advances.

La disminución de la memoria oceánica se encuentra como una respuesta colectiva a través de los modelos climáticos al calentamiento inducido por el hombre. A medida que las concentraciones de gases de efecto invernadero continúen aumentando, dicha disminución de la memoria se hará cada vez más evidente.

“Descubrimos este fenómeno al examinar la similitud en la temperatura de la superficie del océano de un año al siguiente como una métrica simple para la memoria del océano”, dijo Hui Shi, autor principal e investigador del Instituto Farallon en Petaluma, California. “Es casi como si el océano estuviera desarrollando amnesia”.

Capa mixta

Se encuentra que la memoria del océano está relacionada con el espesor de la capa superior del océano, conocida como capa mixta. Las capas mixtas más profundas tienen un mayor contenido de calor, lo que confiere más inercia térmica que se traduce en memoria. Sin embargo, la capa mixta sobre la mayoría de los océanos se volverá menos profunda en respuesta al calentamiento antropogénico continuo, lo que resultará en una disminución de la memoria oceánica.

Principales corrientes marinas Dr. Michael Pidwirny (see http://www.physicalgeography.net

“Otros procesos, como los cambios en las corrientes oceánicas y los cambios en el intercambio de energía entre la atmósfera y el océano, también contribuyen a los cambios en la memoria del océano, pero el aumento de la profundidad de la capa mixta y la disminución de la memoria resultante ocurren en todas las regiones del mundo, y esto lo convierte en un factor importante a considerar para las predicciones climáticas futuras”, dijo Robert Jnglin Wills, científico investigador de la Universidad de Washington en Seattle, Washington, y coautor de la investigación.

Junto con la disminución de la memoria del océano, también se encuentra que la capa mixta que se adelgaza aumenta las fluctuaciones aleatorias de la temperatura de la superficie del mar. Como resultado, aunque el océano no se volverá mucho más variable de un año a otro en el futuro, la fracción de señales útiles para la predicción se reduce en gran medida.

“La memoria oceánica reducida junto con el aumento de las fluctuaciones aleatorias sugieren cambios intrínsecos en el sistema y nuevos desafíos en la predicción bajo el calentamiento”, dijo Fei-Fei Jin, profesor de ciencias atmosféricas en la Universidad de Hawai’i en la Escuela Manoa de Ciencias Oceánicas y de la Tierra y Technology, y coautor de la investigación.

La pérdida de memoria de los océanos no solo afecta la predicción de las variables físicas, sino que también podría influir en la forma en que gestionamos los ecosistemas marinos sensibles.

Artículo científico:GLOBAL DECLINE IN OCEAN MEMORY OVER THE 21ST CENTURY