Alrededor de 51 billones de microplásticos flotan en las aguas superficiales de los océanos de todo el mundo. Procedentes de varios tipos de plásticos, estos pequeños fragmentos (menos de 5 milímetros de longitud) contaminan los ecosistemas naturales. Cientos de estudios han examinado los desechos plásticos en la superficie o cerca de la superficie del océano. Sin embargo, estos estudios solo «rascan la superficie» y no proporcionan un inventario completo de lo que se esconde debajo.
Un estudio dirigido por Florida Atlantic University es el primero en revelar la prevalencia de plásticos en toda la columna de agua de una zona de acumulación de plástico en alta mar en el sur del Océano Atlántico e implica al interior del océano como un grupo crucial de plásticos «perdidos».
Resultados, publicados en la revista Biología del cambio global, demostrar que los microplásticos pequeños son críticos, poco explorados e integrales para el inventario de plástico oceánico. Además, los hallazgos muestran que los sistemas de corrientes oceánicas débiles contribuyen a la formación de pequeños puntos calientes de microplásticos en profundidad, lo que sugiere una tasa de encuentro más alta para los alimentadores de partículas del subsuelo como el zooplancton.
«Nuestro estudio destaca la urgencia de una mayor cuantificación de los microplásticos de las profundidades del océano, especialmente la fracción de tamaño más pequeño, para comprender mejor la exposición del ecosistema y predecir el destino y los impactos de estos microplásticos», dijo Tracy Mincer, Ph.D., autora principal. y profesor asistente de biología en FAU Harbor Branch Oceanographic Institute y FAU Harriet L. Wilkes Honors College.
Para obtener una mejor comprensión mecánica de cómo los plásticos se hunden desde la superficie del océano más allá de la capa mixta y, en última instancia, a las profundidades abisales del océano, los investigadores tomaron muestras de partículas de plástico en el giro subtropical del Atlántico Sur utilizando en el lugar filtración de alto volumen, muestreo Manta net y MultiNet, combinado con imágenes infrarrojas de micro-transformada de Fourier.
Descubrieron que la abundancia y los patrones de distribución de pequeños microplásticos variaban geográfica y verticalmente debido a los diversos y complejos procesos de redistribución que interactúan con diferentes partículas de plástico. También observaron grandes variaciones horizontales y verticales en la abundancia de microplásticos pequeños, mostrando tendencias verticales inversas en algunos casos. Los abundantes microplásticos pequeños en las muestras de la bomba fueron más de dos órdenes de magnitud más altos que los microplásticos grandes recolectados simultáneamente en las muestras de MultiNet.
«Los microplásticos pequeños son diferentes de los microplásticos grandes con respecto a su alto comportamiento, naturaleza química, etapas de meteorización del transporte, interacciones con el medio ambiente, biodisponibilidad y la eficiencia de liberación de los aditivos plásticos», dijo Shiye Zhao, Ph.D., primer autor y un becario postdoctoral en FAU Harbor Branch. «Estas características distintas afectan su destino ambiental y los impactos potenciales en los ecosistemas marinos».
Los polímeros de mayor densidad, como las resinas alquídicas, utilizados en la mayoría de los revestimientos comerciales a base de aceite, como las pinturas para cascos de barcos y la poliamida, comúnmente utilizados en textiles como ropa, cuerdas y redes de pesca, constituyeron más del 65 por ciento del recuento total de muestras de bombas en el estudio. Este hallazgo destaca una discrepancia entre las composiciones de polímeros de estudios anteriores basados en la superficie del océano, que generalmente están dominados por polímeros flotantes como el polietileno que se usa para empaquetar películas y bolsas de supermercado y el polipropileno que se usa para envases de plástico y botellas de agua reutilizables.
En comparación con los microplásticos grandes recolectados en la red, las partículas pequeñas de microplásticos se oxidan más y parecen tener más tiempo en la columna de agua, lo que sugiere mayores riesgos para la salud del ecosistema marino a través de la posible bioabsorción de partículas de plástico y productos químicos asociados y los posibles impactos en los ciclos biogeoquímicos globales. .
«A medida que las partículas de plástico se desintegran en fracciones de menor tamaño, pueden volverse dañinas de formas diferentes e impredecibles que recién ahora comienzan a entenderse», dijo Mincer. «Estos microplásticos del tamaño de una micra pueden moverse a través del epitelio intestinal, quedar atrapados en la biomasa y tener el potencial de transferirse a través de las redes alimentarias marinas, lo que representa un riesgo ecológico e impactos biogeoquímicos desconocidos».
A medida que los esfuerzos de pesca comercial aumentan para capturar especies marinas para el consumo humano, los investigadores dicen que se necesitan con urgencia estudios que se centren en la ingestión de microplásticos más pequeños para evaluar el alcance de la contaminación plástica en la biomasa.
El procedimiento de análisis combinado utilizado por Mincer, Zhao y colaboradores del Instituto Real de Investigación Marina de los Países Bajos y el Instituto Oceanográfico Woods Hole proporcionó una visión más integradora de la distribución, abundancia, dimensiones y naturaleza química de las partículas de plástico en el interior de un giro oceánico.
Los coautores del estudio son Erik R. Zettler, Ph.D., ecólogo microbiano del Instituto Real de Investigación Marina de los Países Bajos; Ryan P. Bos, MS, Ph.D. estudiante en FAU Harbor Branch; Peigen Lin, Ph.D., investigador asociado del Instituto Oceanográfico Woods Hole; y Linda A. Amaral-Zettler, Ph.D., microbióloga marina y profesora del Instituto Real de Investigación Marina de los Países Bajos.
Este trabajo fue apoyado por fondos iniciales del Instituto Real de Investigación Marina de los Países Bajos para ayudar a financiar la expedición. Los fondos para este estudio fueron proporcionados por el Programa académico y de profesores de clase mundial de la FAU otorgado a Mincer; una subvención de desechos marinos de la NOAA (NA17NOS9990024) otorgada a Amaral-Zettler y Mincer; y el American Chemistry Council otorgó a Amaral-Zettler, Zettler y Mincer.