Biofilm formado por bacterias y microalgas sobre una superficie de plástico en el agua del fiordo de Kiel, visualizado con microscopía de barrido láser confocal. Crédito:Jan Michels / Future Ocean
Las concentraciones de microplásticos en la capa superficial de los océanos son más bajas de lo esperado. Investigadores del Centro GEOMAR Helmholtz de Investigación Oceánica de Kiel, el Clúster de Excelencia de Kiel "El océano del futuro" y el Helmholtz-Zentrum Geesthacht demostraron experimentalmente que los microplásticos interactúan con las partículas naturales y forman agregados en el agua de mar. Esta formación agregada podría explicar cómo los microplásticos se hunden en capas de agua más profundas.
Los océanos contienen gran cantidad de partículas de origen biológico, incluso, por ejemplo, organismos de plancton vivos y muertos y su materia fecal. Estas llamadas partículas biogénicas interactúan entre sí y a menudo forman grumos, o agregados científicamente correctos, muchos de los cuales se hunden en la columna de agua. Además de estas partículas naturales, grandes cantidades de partículas de plástico con un tamaño de menos de cinco milímetros, es decir, microplásticos, han estado en los océanos durante algún tiempo.
Aunque nuevos microplásticos ingresan constantemente a los océanos y algunos tipos de plástico tienen una densidad relativamente baja y, por lo tanto, se desplazan a la superficie del agua, las concentraciones de microplásticos en la superficie de los océanos suelen ser más bajas de lo esperado. Además, Los microplásticos se han encontrado repetidamente en sedimentos de aguas profundas en los últimos años. ¿Qué sucede con los microplásticos en la capa superficial del océano? ¿Cómo llegan a grandes profundidades de agua? "Nuestra hipótesis era que los microplásticos, junto con las partículas biogénicas del agua de mar, forman agregados que posiblemente se hunden en capas de agua más profundas, "explica el Dr. Jan Michels, miembro del Cluster of Excellence "The Future Ocean" y autor principal del estudio, que fue publicado en la revista internacional Actas de la Royal Society B hoy dia.
Para probar esta hipótesis, los investigadores llevaron a cabo experimentos de laboratorio con perlas de poliestireno de un tamaño de 700 a 900 micrómetros. Se comparó el comportamiento de agregación de las perlas en presencia y en ausencia de partículas biogénicas. Los experimentos arrojaron un resultado claro:"La presencia de partículas biogénicas fue decisiva para la formación de agregados. Mientras que las partículas microplásticas solas casi no se agregaron en absoluto, formaron agregados bastante pronunciados y estables junto con partículas biogénicas en unos pocos días, "describe la Prof. Dra. Anja Engel, jefe del grupo de investigación GEOMAR, en el que se llevó a cabo el estudio. Después de doce días, un promedio del 73 por ciento de los microplásticos se incluyeron en los agregados.
Fotografías que muestran agregados típicos formados por perlas de poliestireno y partículas biogénicas durante los experimentos de laboratorio. Crédito:Jan Michels / Future Ocean
"Además, asumimos que las biopelículas que están presentes en la superficie de los microplásticos juegan un papel en la formación de agregados, "explica Michels, quien dirigió las investigaciones durante su tiempo en GEOMAR y ahora trabaja en la Universidad de Kiel. Tales biopelículas están formadas por microorganismos, típicamente bacterias y algas unicelulares, y son relativamente pegajosos. Para investigar su influencia en la agregación, Se realizaron experimentos comparativos con perlas de plástico que se purificaron o se recubrieron con una biopelícula. "Junto con las partículas biogénicas, los microplásticos recubiertos de biopelícula formaron los primeros agregados después de solo unas pocas horas, mucho antes y más rápido que los microplásticos que se purificaron al comienzo de los experimentos, "dice Michels. En promedio, El 91 por ciento de los microplásticos recubiertos con biopelícula se incluyeron en agregados después de tres días.
"Si los microplásticos están recubiertos con una biopelícula y las partículas biogénicas están presentes simultáneamente, Los agregados estables de microplásticos y partículas biogénicas se forman muy rápidamente en el laboratorio. ", resume Michels. En muchas regiones de los océanos, la presencia de numerosas partículas biogénicas y biopelículas en los microplásticos es probablemente una situación típica. “Es por eso que los procesos de agregación que observamos en nuestros experimentos de laboratorio muy probablemente también tengan lugar en los océanos y tengan una gran influencia en el transporte y distribución de microplásticos, "explica el Prof. Dr. Kai Wirtz, que trabaja en Helmholtz-Zentrum Geesthacht y participó en el proyecto. Esto podría investigarse más a fondo en el futuro a través de una colección específica de agregados en los océanos y análisis sistemáticos posteriores para detectar la presencia de microplásticos.