Brian Yurasits / Unsplash, CC BY-SA
De los cientos de millones de toneladas de residuos plásticos que producimos cada año, se estima que alrededor de diez millones de toneladas entra en el océano. Aproximadamente la mitad de los plásticos producidos son menos densos que el agua, por lo que flotan. Pero los científicos estiman que solo existen 0.3 millones de toneladas de plástico flotando en la superficie del océano, entonces, ¿a dónde va el resto?
Considere el viaje de una fibra plástica que se desprende de su vellón. Una lluvia intensa lo lleva a un desagüe pluvial o un río cercano. ¿La diminuta fibra se asienta allí? ¿O el río lo lleva a la costa donde se demora en el fondo del mar? ¿O continúa flotando más lejos y finalmente termina en el vasto océano abierto?
La vertiginosa variedad de formas que pueden adoptar los desechos plásticos significa que el destino de una fibra es solo un misterio entre muchos otros.
Averiguar dónde termina todo el plástico que falta puede ayudarnos a determinar qué partes del océano son las más afectadas por este tipo de contaminación y dónde enfocar los esfuerzos de limpieza. Pero para hacer eso, necesitamos poder predecir las rutas de diferentes tipos de plástico, lo que requiere grandes equipos de físicos, biólogos y matemáticos que trabajen juntos.
Eso es lo que está haciendo nuestro equipo de investigación. Esto es lo que hemos aprendido hasta ahora.
Vías de plástico
Ya sabemos que las piezas grandes de plástico, como las botellas, pueden flotar en la superficie del mar durante años, si no siglos, y demorar mucho en descomponerse. Las corrientes, los vientos y las olas pueden, después de un viaje de varios años, llevarlos al centro de las cuencas oceánicas, donde se acumulan en sistemas circulantes de 1,000 kilómetros de ancho conocidos como giros. Vasto "parches de basura”Ese resultado se parece más a una sopa de plástico que a una isla de basura.
Pero el destino de las fibras plásticas, quizás los fragmentos de plástico más pequeños que llegan al océano, es más complejo. Las fibras grandes pueden romperse durante días y semanas en pedazos aún más pequeños, debido a la turbulencia de las olas rompientes y la radiación ultravioleta del sol. Estos se denominan microplásticos y su tamaño varía desde cinco milímetros hasta motas más pequeñas que las bacterias.
Los peces pueden comer los microplásticos; se estima que uno de cada tres peces comido por humanos contiene microplásticos. Las partículas más pequeñas también pueden ser consumidas por el zooplancton, animales microscópicos que flotan en la superficie, que luego son devorados por animales aún más grandes, incluidas las ballenas.
Los microorganismos también pueden crecer en la superficie de los microplásticos, en un proceso conocido como "bioincrustación" que hace que se hundan. Los ríos fangosos, como el Mississippi o el Amazonas, contienen arcillas que asentarse rápidamente cuando entran en contacto con agua salada del océano. Los microplásticos pueden ser arrastrados por la arcilla de sedimentación, pero se desconoce cuánto ocurre exactamente.
Cuantificar todos estos resultados para cada pedazo de plástico es un desafío enorme. ¿Qué fracción termina en el pescado, arrastrada por la arcilla o cubierta de limo microbiano en el fondo del mar? De la fracción de plásticos que llega hasta el océano abierto, no está claro cuánto tiempo le toma a la bioincrustación u otras fuerzas para tirar de las partículas muy por debajo de la superficie para comenzar su largo y final descenso al fondo del mar.
Con todos estos factores complicados, puede parecer inútil predecir dónde terminan los plásticos. Pero estamos progresando lentamente.
Cogiendo una ola
Si alguna vez ha estado en un bote en aguas agitadas, podría pensar que simplemente está subiendo y bajando en el mismo lugar. Pero en realidad te estás moviendo muy lentamente en la dirección de las olas. Este es un fenómeno conocido como la deriva de Stokesy también afecta a los plásticos flotantes.
Para partículas de menos de 0.1 milímetros, moverse a través del agua de mar es como caminar a través de la miel. Pero la viscosidad del agua de mar tiene menos influencia en los plásticos de más de un milímetro. Cada onda les da a estas partículas más grandes un empujón adicional en su dirección. Según una investigación preliminar que se está revisando actualmente, esto podría significar que los plásticos más grandes se lleven al mar. mucho mas rápido que los microplásticos diminutos, lo que hace que sea menos probable que se asienten en partes del océano donde se encuentra más vida marina, alrededor de las costas.
Esta investigación involucró el estudio de partículas de plástico esféricas, pero los desechos microplásticos vienen en todo tipo de formas y tamaños, incluidos discos, varillas y fibras flexibles. ¿Cómo influyen las olas donde terminan?
Un estudio reciente encontró que las partículas no esféricas se alinean con la dirección de las ondas, lo que puede ralentizar la tasa en el que se hunden. Experimentos de laboratorio han demostrado además cómo la forma de cada partícula de plástico afecta la distancia a la que se transporta. Es más probable que las partículas menos esféricas se alejen más de las costas.
Resolver el misterio de los plásticos perdidos es una ciencia en su infancia. La capacidad de las olas para transportar microplásticos grandes más rápido de lo que se pensaba anteriormente nos ayuda a comprender por qué ahora se encuentran en todos los océanos del mundo, incluidos en el ártico y alrededor de la Antártida. Pero encontrar la fibra que se extrajo de su vellón es aún más desafiante que encontrar una aguja en un pajar.
Acerca de los Autores
Bruce Sutherland, profesor de física, Universidad de Alberta; Michelle DiBenedetto, profesora asistente de ingeniería mecánica, Universidad de Washington, y Ton van den Bremer, profesor asociado de ingeniería, Universidad Tecnológica de Delft
Este artículo se republica de La conversación bajo una licencia Creative Commons. Leer el articulo original.
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