Microplásticos: cómo afectan a los ecosistemas marinos, los organismos y a nosotros

Figura 1. Contaminación por microplásticos en ambientes acuáticos e impactos en las cadenas alimentarias. Esta infografía ilustra las múltiples fuentes de contaminación microplástica común y cómo se infiltra en los entornos. FOTO CORTESÍA DE WU Y COL.

Los desechos marinos son desechos creados por humanos que ingresan a los ecosistemas marinos y, a menudo, estos desechos altamente no biodegradables se fragmentan y nunca se descomponen realmente, creando microcontaminantes (Gomiero y col. 2018). Los microcontaminantes pueden ser inorgánicos (como en metales pesados, fibras y plásticos) u orgánicos (como hormonas y otros químicos disruptores endocrinos, productos farmacéuticos y de cuidado personal y pesticidas) (Lazarri y col. 2000). Si bien todos los contaminantes crean un riesgo formidable para los ecosistemas y las poblaciones humanas, los microcontaminantes inorgánicos como los microplásticos presentan un riesgo mayor debido a la utilización excesiva de material inorgánico por parte de los humanos. Uno de los principales problemas con el uso elevado de plástico es que los plásticos carecen de integridad a largo plazo, ya que el tereftalato de polietileno (PET), el polipropileno (PP) y el poliestireno (PS), comunes en la mayoría de los plásticos que se encuentran en el medio marino, son compactos y, por lo tanto, altamente resistente a la biodegradación (Gewert y col. 2015). Esto da como resultado la fragmentación de los plásticos en microcontaminantes y pueden tener efectos perjudiciales en los ecosistemas y organismos.

Los microplásticos se pueden clasificar en dos tipos: primarios y secundarios. Los microplásticos primarios son el resultado de la entrada directa de emisiones provocadas por el hombre, que agregan nuevo material plástico de tamaño micro al medio ambiente en la fabricación. Los plásticos primarios se producen de tres maneras: como polímeros producidos intencionalmente como productos de cuidado personal (limpiadores faciales, limpiadores corporales, exfoliantes y cosméticos), productos industriales o comerciales y otros productos químicos especiales con microperlas de plástico; como productos colaterales inherentes a otras actividades industriales; o como derrames accidentales o deliberados como pellets perdidos de fábricas de plástico y transporte (Cole y col. 2011, Rochman y col. 2015, Gomiero y col., 2018). Los microplásticos secundarios se producen cuando los artículos de plástico más grandes se degradan (principalmente debido a la radiación ultravioleta) y, en consecuencia, se fragmentan. Esta fragmentación conduce a pequeñas piezas de plástico residuales a medida que comienzan a romperse (Cole y col.. 2011; Wright y col. 2013; Gomiero y col. 2018).

Se componen principalmente de PET, PE, PP y PS, siendo el PET el plástico más común que se encuentra en los artículos domésticos que se infiltran fuertemente en los ecosistemas marinos (Cole y col. 2011; GESAMP, 2015; Gomiero y col. 2018). El 80% de los plásticos primarios y secundarios en el océano se originan en fuentes terrestres, y el 20% proviene de la pesca y el transporte marítimo (Andrady 2011, Henderson y Green 2020). Dado que estos plásticos se descomponen continuamente en microplásticos, presenta una contaminación generalizada e incontrolable del medio marino (Henderson y Green 2020).

Figura 2. Microperlas de PE en productos de cuidado personal. FOTO CORTESÍA DE WU Y COL.

Se estima que hay un mínimo de 5,25 billones de estas partículas microplásticas en los océanos del mundo, con un peso aproximado de 269.000 toneladas (Eriksen y col. 2014). Debido a su tamaño de partículas y alta abundancia en el agua por el uso excesivo de plásticos en la sociedad en general, plantea el potencial de que los microplásticos tengan un impacto muy grande, y posiblemente irreversible, en los ecosistemas terrestres y marinos.

Alrededor de 693 especies de vida silvestre diferentes se han visto afectadas negativamente por los desechos marinos, ya sea a través de la ingestión, el enredo, el transporte o la degradación del hábitat (Gall y Thompson 2015, Henderson y Green 2020). Los microplásticos ingeridos directamente pueden persistir durante más de 48 días en el sistema circulatorio y permiten a los depredadores consumir microplásticos si sus presas los han consumido en los últimos 48 días. Esto puede generar complicaciones como obstrucciones intestinales y peligro de asfixia para muchos organismos marinos que los matan inmediatamente o les impiden ingerir suficientes nutrientes, lo que ralentiza su crecimiento y desarrollo (Farrell y Nelson 2013, Setälä y col. 2016).

Además, los microplásticos exhiben un nivel de toxicidad una vez en los tejidos y pueden servir como almacenamiento de sustancias químicas tóxicas que causan efectos severos en el cuerpo del organismo. Muchos plastificantes, colorantes, estabilizadores y retardadores de llama se agregan a muchos plásticos durante la fabricación. Estos aditivos son tóxicos para el consumo de organismos y, en el caso de aditivos comunes como el nonilfenol y los retardantes de llama bromados, pueden ser disruptores endocrinos y carcinógenos. Los aditivos o contaminantes que se liberan del plástico luego son absorbidos por el cuerpo, causando mutaciones en varias células. En el caso de Artemia, provocó malformaciones en las extremidades (Engler 2012; Fries y col. 2013; Bergami y col. 2016).

Además, los contaminantes como los productos químicos industriales, los pesticidas y los metales pueden en algunos casos adherirse a los microplásticos que ya se encuentran en los océanos, haciéndolos aún más tóxicos. Y cuando los organismos pequeños como el zooplancton y los bivalvos ingieren directamente el plástico, los productos químicos lo siguen y, posteriormente, pueden ascender en la cadena alimentaria para que otros organismos más grandes lo consuman para consumo indirecto.

En general, la ingestión directa puede afectar negativamente las estrategias de búsqueda, los comportamientos alimentarios, la reproductividad y la fecundidad y el funcionamiento del ecosistema al alterar las estructuras y funciones de los tejidos y orgánulos (Bergami y col. 2016, Peng y col. 2017, Harmon 2018). Agregue que estos efectos pueden traspasar la cadena alimentaria y hasta los humanos.

Se ha demostrado que los microplásticos pueden transferirse de organismos de nivel trófico inferior a sus depredadores. Si bien el paso real de los plásticos puede dañar de inmediato a una persona, la bioacumulación de toxinas microplásticas también puede atravesar la cadena alimentaria e impactar ampliamente otros niveles tróficos.

Los mariscos que comemos se ven particularmente amenazados por los microplásticos, ya que la forma en que se alimentan los hace muy susceptibles de atrapar los plásticos en sus cuerpos. Acumulan grandes cantidades de plásticos para que los humanos los ingieran, ya que se alimentan filtrando agua en sus branquias para obtener alimentos particulados. Los mariscos son filtradores y limpian grandes volúmenes de agua en este proceso de extracción de alimentos y, por lo tanto, son excelentes bioacumuladores de “cosas” y, todo lo que pasa por el agua, lo acumulan. En los mariscos que comemos (mejillones, almejas, etc.), la acumulación de microplásticos se produce a menudo en la glándula digestiva, que desempeña un papel en la asimilación, excreción y desintoxicación de contaminantes (Gueguen y col. 2011). Debido a la falta de vías enzimáticas disponibles para descomponer los plásticos en los alimentadores de filtro, Andrady 2011 afirma que es poco probable que los microplásticos sean digeridos o absorbidos y, por lo tanto, los plásticos permanecen en sus tejidos (Andrady 2011).

Si bien los riesgos de consumo significativos son solo para quienes residen en comunidades pesqueras, para mujeres embarazadas y lactantes y para niños muy pequeños, la presencia de toxinas microplásticas que se acumulan en los tejidos digestivos humanos sugiere posibles efectos y bioacumulación en organismos de niveles tróficos inferiores. Por lo tanto, la ingestión indirecta tiene un efecto igual, si no mayor, que la digestión directa con respecto a las implicaciones más amplias para la salud de los organismos marinos y para nosotros.

La pérdida de biodiversidad marina limita su capacidad para recuperarse de las perturbaciones. Por lo tanto, afecta la capacidad del océano para proporcionar a una población mundial en aumento los servicios esenciales de los ecosistemas, como el suministro de alimentos, la productividad primaria, el ciclo del carbono y la calidad del agua (Worm y col. 2006).

Entonces, ¿cómo resolvemos este problema? ¿Cómo podemos preservar los organismos de los que dependemos y prevenir una pérdida tan devastadora de recursos y servicios? Si bien los microplásticos aún amenazan a los ecosistemas y organismos, muchos han desarrollado y alentado soluciones para reducirlos y sus impactos.

Una estrategia de reducción es introducir prohibiciones o límites para disminuir la integración de microplásticos en los ecosistemas y reducir efectivamente los microplásticos. Prohibiciones como estas se implementan en países como Estados Unidos (en California), Reino Unido, Canadá y Nueva Zelanda, pero también se están negociando en otros países (Wu y col. 2016). Además, los investigadores han abordado formas innovadoras de utilizar materiales más biodegradables en lugar de los plásticos comunes, mejorar los métodos de filtración en las instalaciones de tratamiento de aguas residuales y mejorar la infraestructura de desechos sólidos (mejorando inherentemente la reducción, reutilización y recuperación de plásticos) (Wu y col. .2016, Das y col. 2017).

Los plásticos biodegradables / biocompatibles como la polilactida (PLA) y los polihidroxialcanoatos (PHA) pueden reemplazar fácilmente a los plásticos comerciales tradicionales para muchas aplicaciones y reducir aún más la entrada de microplásticos en el medio ambiente.

Además, los laboratorios han descubierto que las bacterias pueden degradar completamente los contaminantes plásticos derivados del petróleo, por lo que las estrategias de biodegradación y biorremediación pueden ser eficaces para eliminar los plásticos por completo de los ecosistemas. Bacillus y Enterobacter asburiae pueden degradar la PE y Exiguobacterium puede degradar la PS (Yang y col. 2014; Yang y col. 2015). Ideonella sakaiensis cataliza la degradación de las fibras de PET en monómeros de carbono al ingerirlas (Yoshida y col. 2016).

¡Muchas soluciones! ¿Por qué no los hacemos? Una respuesta: dinero. La falta de financiación para la investigación para aplicar estas estrategias es muy escasa. Más importante aún, la administración Trump ha desestimado continuamente a la comunidad científica y ha restado importancia a la importancia de nuestro medio ambiente. Esto se ejemplifica en su reciente recorte del 26 por ciento a la Agencia de Protección Ambiental (EPA). El presupuesto de Trump eliminaría 50 programas de la EPA e impondría recortes masivos a la investigación y el desarrollo, como afirmó The Hill.

Como ocurre con muchas soluciones medioambientales, lo máximo que podemos hacer es contribuir con nuestro tiempo y dinero. Sea un consumidor consciente y compre productos para el cuidado personal sin plásticos en los ingredientes y / o sin envases de plástico excesivos (busque polietileno tereftalato (PET), polipropileno (PP) y poliestireno (PS) en sus ingredientes). Llame a sus representantes para impulsar una legislación que financie la investigación ambiental y / o subsidie ​​las reservas ecológicas. ¡VOTA! El martes se acerca rápidamente y es demasiado tarde para enviarle las boletas de voto en ausencia. Ya sea que los lleve a un centro de votación o los visite (de manera segura) en persona. Todos y cada uno de los votos cuentan, y comienza contigo para ayudar a nuestro medio ambiente.

Literatura y sitios web citada:

https://thehill.com/policy/energy-environment/482352-trump-budget-slashes-funding-for-epa-environmental-programs

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Bergami, Elisa, et al. “Nano-Sized Polystyrene Affects Feeding, Behavior and

Physiology of Brine Shrimp Artemia Franciscana Larvae.” Ecotoxicology and Environmental Safety, vol. 123, 2016, pp. 18–25., doi:10.1016/j.ecoenv.2015.09.021.

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