Trillones de fragmentos de plástico flotan en el mar, que hacen que se formen grandes "parches de basura" en las corrientes oceánicas en rotación llamadas giros subtropicales. Como resultado, los impactos sobre la vida oceánica están aumentando y afectando a organismos, desde grandes mamíferos hasta bacterias en la base de la red alimentaria oceánica. A pesar de esta inmensa acumulación de plásticos en el mar, solo representa del 1 al 2 por ciento de las entradas de desechos plásticos al océano. El destino de este plástico perdido y su impacto en la vida marina sigue siendo en gran parte desconocido.

Parece que las fotorreacciones impulsadas por la luz solar podrían ser un sumidero importante de plásticos flotantes en el mar. La luz solar también puede tener un papel en la reducción de plásticos a tamaños inferiores a los capturados por estudios oceánicos. Esta teoría podría explicar en parte cómo más del 98 por ciento de los plásticos que ingresan a los océanos desaparecen cada año. Sin embargo, directo, La evidencia experimental de la degradación fotoquímica de los plásticos marinos sigue siendo escasa.

Un equipo de científicos del Instituto Oceanográfico Harbor Branch de la Florida Atlantic University, La Universidad Normal del Este de China y la Universidad del Noreste llevaron a cabo un estudio único para ayudar a dilucidar el misterio de los fragmentos plásticos perdidos en el mar. Su trabajo proporciona información novedosa sobre los mecanismos de eliminación y la vida útil potencial de unos pocos microplásticos seleccionados.

Para el estudio, publicado en el Diario de materiales peligrosos , Los investigadores seleccionaron polímeros plásticos que se encuentran predominantemente en la superficie del océano y los irradiaron utilizando un sistema de simulación solar. Las muestras se irradiaron bajo luz solar simulada durante aproximadamente dos meses para capturar la cinética de la disolución del plástico. Veinticuatro horas fue el equivalente a aproximadamente un día solar de exposición fotoquímica en las aguas superficiales del giro del océano subtropical. Para evaluar la fotodegradación física y química de estos plásticos, los investigadores utilizaron microscopía óptica, microscopio de electrones, y espectroscopía de infrarrojos por transformada de Fourier (FT-IR).

Los resultados mostraron que la luz solar simulada aumentaba la cantidad de carbono disuelto en el agua y hacía que esas diminutas partículas de plástico fueran más pequeñas. También se fragmentó, oxidó y alteró el color de los polímeros irradiados. Las velocidades de eliminación dependían de la química del polímero. Las soluciones de polímeros de ingeniería (plásticos reciclados) se degradan más rápidamente que el polipropileno (por ejemplo, envases de consumo) y el polietileno (por ejemplo, bolsas de plástico, películas de plástico, y recipientes que incluyen botellas), cuáles fueron los polímeros más fotorresistentes estudiados.

Basado en la extrapolación lineal de la pérdida de masa plástica, las soluciones de polímeros de ingeniería (2,7 años) y las muestras de giro del Pacífico Norte (2,8 años) tuvieron las vidas más cortas, seguido del polipropileno (4,3 años), polietileno (33 años), y polietileno estándar (49 años), utilizado para cajas, bandejas botellas para leche y zumos de frutas, y tapones para envasado de alimentos.

"Para los microplásticos más fotorreactivos, como el poliestireno expandido y el polipropileno, la luz del sol puede eliminar rápidamente estos polímeros de las aguas del océano. Otro, microplásticos menos fotodegradables como el polietileno, pueden tardar décadas o siglos en degradarse incluso si permanecen en la superficie del mar, "dijo Shiye Zhao, Doctor., autor principal e investigador postdoctoral que trabaja en el laboratorio de Tracy Mincer, Doctor., profesor asistente de biología / biogeoquímica en Harbor Branch de la FAU y Harriet L. Wilkes Honors College. "Además, como estos plásticos se disuelven en el mar, liberan compuestos orgánicos biológicamente activos, que se miden como carbono orgánico total disuelto, un subproducto importante de la fotodegradación del plástico provocada por la luz solar ".

Zhao y sus colaboradores también comprobaron la biolabilidad del carbono orgánico disuelto derivado del plástico sobre los microbios marinos. Estos compuestos orgánicos disueltos parecen ser ampliamente biodegradables y una gota en el océano en comparación con el carbono orgánico marino disuelto biolábil natural. Sin embargo, algunos de estos compuestos orgánicos o sus co-lixiviados pueden inhibir la actividad microbiana. El carbono orgánico disuelto liberado cuando la mayoría de los plásticos se fotodegradaron fue fácilmente utilizado por las bacterias marinas.

"El potencial de que los plásticos liberen compuestos bioinhibidores durante la fotodegradación en el océano podría afectar la productividad y la estructura de la comunidad microbiana". con consecuencias desconocidas para la biogeoquímica y la ecología del océano, ", dijo Zhao." Uno de los cuatro polímeros de nuestro estudio tuvo un efecto negativo sobre las bacterias. Se necesita más trabajo para determinar si la liberación de compuestos bioinhibidores de plásticos fotodegradables es un fenómeno común o raro ".

Las muestras del estudio incluyeron microplásticos postconsumo de plásticos reciclados como una botella de champú y una lonchera desechable (polietileno, polipropileno, y poliestireno expandido), así como polietileno estándar, y fragmentos de plástico recolectados de las aguas superficiales del giro del Pacífico Norte. Se seleccionaron al azar un total de 480 piezas limpiadas de cada tipo de polímero, pesados ​​y divididos en dos grupos.