Microplásticos oceánicos: la primera vista global muestra los cambios estacionales y las fuentes

Se estima que 8 millones de toneladas de basura plástica ingresan al océano cada año, y la mayor parte es golpeada por el sol y las olas convirtiéndola en microplásticos, pequeñas motas que pueden viajar por las corrientes a cientos o miles de millas de su punto de entrada.

Los desechos pueden dañar la vida marina y los ecosistemas marinos, y es extremadamente difícil rastrearlos y limpiarlos.

Ahora, los investigadores de la Universidad de Michigan han desarrollado una nueva forma de detectar microplásticos oceánicos en todo el mundo y rastrearlos a lo largo del tiempo, proporcionando una línea de tiempo día a día de dónde ingresan al agua, cómo se mueven y dónde tienden a acumularse.

El enfoque se basa en el Cyclone Global Navigation Satellite System, o CYGNSS, y puede brindar una vista global o acercar áreas pequeñas para obtener una imagen de alta resolución de las emisiones de microplásticos desde una sola ubicación.

La técnica es una mejora importante con respecto a los métodos de seguimiento actuales, que se basan principalmente en informes irregulares de los arrastreros de plancton que capturan microplásticos junto con su captura.

“Aún estamos en las primeras etapas del proceso de investigación, pero espero que esto pueda ser parte de un cambio fundamental en la forma en que rastreamos y gestionamos la contaminación microplástica”, dijo Chris Ruf, profesor colegiado Frederick Bartman de Ciencia del Clima y el Espacio en la UM, director investigador de CYGNSS y autor principal de un artículo recientemente publicado sobre el trabajo.

Sus observaciones iniciales son reveladoras.

Cambios de temporada en la Gran Mancha de Basura del Pacífico

El equipo descubrió que las concentraciones globales de microplásticos tienden a variar según la temporada, alcanzando su punto máximo en el Atlántico norte y el Pacífico durante los meses de verano del hemisferio norte. Junio ​​y julio, por ejemplo, son los meses pico para la Gran Mancha de Basura del Pacífico, una zona de convergencia en el Pacífico Norte donde los microplásticos se acumulan en cantidades masivas.

Las concentraciones en el hemisferio sur alcanzan su punto máximo durante los meses de verano de enero y febrero. Las concentraciones tienden a ser más bajas durante el invierno, probablemente debido a una combinación de corrientes más fuertes que rompen las plumas de microplásticos y una mayor mezcla vertical que las lleva más por debajo de la superficie del agua, dicen los investigadores.

Los datos también mostraron varios picos breves en la concentración de microplásticos en la desembocadura del río Yangtze, que durante mucho tiempo se sospechó que era una fuente principal.

“Una cosa es sospechar de una fuente de contaminación por microplásticos, y otra muy distinta es ver que suceda”, dijo Ruf. “Los datos de microplásticos que han estado disponibles en el pasado han sido tan escasos, sólo breves instantáneas que no son repetibles”.

Los investigadores produjeron visualizaciones que muestran concentraciones de microplásticos en todo el mundo. A menudo, las áreas de acumulación se deben a las corrientes de agua locales predominantes y las zonas de convergencia, siendo el parche del Pacífico el ejemplo más extremo.

“Lo que hace que las plumas de las principales desembocaduras de los ríos sean dignas de mención es que son una fuente en el océano, a diferencia de los lugares donde los microplásticos tienden a acumularse”, dijo Ruf.

Ruf dice que la información podría ayudar a las organizaciones que limpian los microplásticos a desplegar barcos y otros recursos de manera más eficiente. Los investigadores ya están en conversaciones con una organización de limpieza holandesa, The Ocean Cleanup, para trabajar juntos para validar los hallazgos iniciales del equipo. Los datos de liberación de un solo punto también pueden ser útiles para la agencia de las Naciones Unidas, UNESCO, que ha patrocinado un grupo de trabajo para encontrar nuevas formas de rastrear la liberación de microplásticos en las aguas del mundo.

Los satélites de seguimiento de huracanes ponen su mirada en la contaminación plástica

Desarrollado por Ruf y la estudiante de la U-M Madeline Evans, el método de seguimiento utiliza datos existentes de CYGNSS, un sistema de ocho microsatélites lanzado en 2016 para monitorear el clima cerca del corazón de los grandes sistemas de tormentas y reforzar las predicciones sobre su gravedad. Ruf lidera la misión CYGNSS.

La clave del proceso es la rugosidad de la superficie del océano, que CYGNSS ya mide utilizando un radar. Las mediciones se han utilizado principalmente para calcular la velocidad del viento cerca de los ojos de los huracanes, pero Ruf se preguntó si podrían tener otros usos también.

“Habíamos estado tomando estas medidas de radar de la rugosidad de la superficie y usándolas para medir la velocidad del viento, y sabíamos que la presencia de cosas en el agua altera su capacidad de respuesta al medio ambiente”, dijo Ruf. “Así que tuve la idea de hacer todo al revés, usando cambios en la capacidad de respuesta para predecir la presencia de cosas en el agua”.

Utilizando mediciones independientes de la velocidad del viento de la NOAA, el equipo buscó lugares donde el océano parecía menos agitado de lo que debería tener dada la velocidad del viento. Luego compararon esas áreas con observaciones reales de arrastreros de plancton y modelos de corrientes oceánicas que predicen la migración de microplásticos. Encontraron una alta correlación entre las áreas más suaves y aquellas con más microplásticos.

El equipo de Ruf cree que los cambios en la rugosidad del océano pueden no ser causados ​​directamente por los microplásticos, sino por los surfactantes, una familia de compuestos aceitosos o jabonosos que reducen la tensión superficial en la superficie de un líquido. Los tensioactivos tienden a acompañar a los microplásticos en el océano, tanto porque a menudo se liberan junto con los microplásticos como porque viajan y se acumulan de manera similar una vez que están en el agua.