La falta de estándares analíticos estandarizados actualmente impide la capacidad de comparar datos sobre microplásticos en el medio ambiente. Investigadores de la Universidad de Bayreuth, el Instituto Alfred Wegener y el Centro Helmholtz para la Investigación Polar y Marina (AWI) ahora han comparado, por primera vez, dos procedimientos automatizados de análisis de datos de microplásticos en términos de resultados. Se encontraron grandes desviaciones especialmente para partículas pequeñas con un peligro potencial relativamente alto. El estudio, publicado en la revista Analytical and Bioanalytical Chemistry, muestra que la estandarización de los procedimientos analíticos debería ser un objetivo importante de la investigación.
Las partículas de plástico se denominan microplásticos si miden menos de cinco milímetros. En los primeros días de la investigación, los microplásticos se identificaban únicamente sobre la base de criterios puramente visuales. Por lo tanto, la decisión de si una partícula sospechosa es un microplástico depende de la percepción individual de los investigadores. Sin embargo, esto puede llevar a resultados muy erróneos. Ahora está claro que, especialmente para los microplásticos, solo la identificación mediante análisis químico proporciona datos microplásticos sólidos. La microespectroscopia infrarroja transformada de Fourier, para abreviar: microespectroscopia FTIR, es actualmente uno de los métodos de medición más confiables en el campo. Para filtrar partículas microplásticas de menos de 0,5 milímetros de tamaño, las muestras deben aplicarse a filtros y luego pueden analizarse mediante microespectroscopia FTIR. Aquí, el filtro de muestra completo se mide con alta precisión. Esto crea un «mapa químico» del filtro, lo que permite identificar claramente los microplásticos tan pequeños como diez micrómetros. Sin embargo, la medición arroja varios millones de espectros FTIR, lo que hace imposible el análisis manual de microplásticos. Se requieren métodos informáticos automatizados fiables para dicho análisis.
Para analizar automáticamente los conjuntos de datos FTIR, hoy en día se utilizan varios algoritmos de evaluación en la investigación de microplásticos. AWI y la Universidad de Bayreuth desarrollaron de forma independiente dos algoritmos bien establecidos y de uso frecuente para determinar los espectros FTIR de microplásticos: siMPle Analyzer (identificación sistemática de microplásticos en el medio ambiente) y BPF (buscador de partículas de Bayreuth). Ambos algoritmos tienen la ventaja de que los datos de medición de gran tamaño se pueden examinar por completo. Esto evita los sesgos que surgen cuando se seleccionan solo partes de la muestra y los resultados del análisis se extrapolan a toda la muestra.
Como parte de su estudio comparativo, investigadores de la Universidad de Bayreuth y del sitio de AWI Helgoland examinaron dos conjuntos de muestras utilizando ambos algoritmos de evaluación. Se midió la cantidad y el tamaño de las partículas microplásticas y las proporciones de diferentes polímeros. Un conjunto de muestras contenía diez muestras de agua de Upper y Middle Wesser, y la otra muestra contenía diez muestras de agua que se originaba en Lower/Outer Wesser y Jade Bay. «Elegimos deliberadamente comparar las dos herramientas analíticas con conjuntos de muestras del medio ambiente, ya que aquí se encuentran todos los tipos, formas y tamaños de polímeros relevantes para el medio ambiente. Además, las partículas de plástico muy finas son particularmente comunes en el medio ambiente, y cuanto más pequeñas son las partículas, mayor es la probabilidad. Esto hace que sea fundamental evaluar los últimos métodos, como la microespectroscopia FTIR y el análisis automatizado de conjuntos de datos FTIR, que son adecuados para las investigaciones de estas partículas», dijo el profesor Christian Lafourche, portavoz de SFB Microplastics en la Universidad de Bayreuth. y coautor del estudio.
Para el nuevo estudio, los investigadores de Bayreuth y Helgoland compararon los resultados obtenidos en paralelo con las dos herramientas de análisis. En general, los resultados son bastante consistentes. Pero también hay desviaciones: especialmente en el rango de partículas menores de 50 micrómetros, hay resultados diferentes, porque los algoritmos aquí también pueden tomar decisiones equivocadas como resultado de la mala calidad de los espectros FTIR. «Nuestro estudio muestra que se necesita más investigación comparativa para que las partículas microplásticas de todos los tamaños puedan identificarse sin errores utilizando métodos automatizados. Los resultados obtenidos hasta ahora sobre la contaminación ambiental con microplásticos definitivamente deben verse con cierto grado de escepticismo, especialmente en términos de clases más pequeñas. Además, nuestro estudio demostró que estábamos obteniendo datos buenos y sólidos cuando finalmente sometimos los datos obtenidos usando las herramientas de análisis a una revisión crítica”, dice el coautor Dr. Martin Lauder de la Universidad de Bayreuth. «Sin embargo, con todas las técnicas y métodos actualmente en uso, no queda claro en última instancia qué tan bien los resultados obtenidos en el proceso reflejan las cargas microplásticas reales en el medio ambiente. Incluso si usamos métodos de investigación modernos y tecnológicamente avanzados, la cuestión de cuántos y qué partículas Qué microplásticos realmente contaminan el medio ambiente no se puede responder de manera definitiva. Particularmente en el caso de partículas muy pequeñas, todavía estamos al principio aquí, lo que hace que los esfuerzos de investigación sean aún más importantes «, enfatiza el profesor D. Christian Lafourche.
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