La contaminación por microplásticos puede detectarse desde el espacio porque su compañera de viaje altera la rugosidad de la superficie del océano
Científicos de la Universidad de Michigan han descubierto nueva información sobre una técnica emergente que podría rastrear microplásticos desde el espacio. Resulta que los satélites detectan mejor los residuos jabonosos o aceitosos, y los microplásticos parecen acompañarlos.
Los microplásticos, pequeñas partículas que pueden recorrer las corrientes oceánicas cientos o miles de kilómetros desde su punto de entrada, pueden dañar la vida marina y los ecosistemas marinos, y son extremadamente difíciles de rastrear y limpiar. Sin embargo, un descubrimiento realizado en 2021 ha despertado la esperanza de que los satélites puedan ofrecer datos diarios sobre dónde entran los microplásticos en el agua, cómo se mueven y dónde tienden a acumularse, con fines de prevención y limpieza.
Bolitas de microplásticos flotan en la superficie del agua en el tanque de olas con viento del Laboratorio de Hidrodinámica Marina de la U-M, como parte de un estudio para determinar cómo afectan las mediciones de la rugosidad superficial. Crédito de la imagen: Robert Coelius, Ingeniería de Michigan
El equipo observó que los datos registrados por el Sistema Global de Navegación por Satélite (CYGNSS) de la NASA, mostraban una menor rugosidad superficial, es decir, menos olas y más pequeñas, en las zonas del océano que contienen microplásticos, en comparación con las zonas limpias.
En pruebas preliminares, utilizaron la técnica para detectar presuntas liberaciones de microplásticos en la desembocadura del río Yangtsé, en China, e identificar variaciones estacionales en la gran mancha de basura del Pacífico, una zona de convergencia en el océano Pacífico Norte donde se acumulan microplásticos en cantidades masivas. Pero hasta ahora, el equipo no estaba seguro de la relación entre los microplásticos y la rugosidad de la superficie.
Un estudio publicado recientemente en la revista Scientific Reports demuestra que las anomalías en la actividad de las olas no están causadas por los propios plásticos, sino por los surfactantes, compuestos jabonosos o aceitosos que a menudo se liberan junto con los microplásticos y que viajan y se acumulan de manera similar una vez que están en el agua.
Chris Ruf, catedrático Frederick Bartman de Ciencias del Clima y del Espacio en la U-M y autor del estudio, explica que una herramienta de seguimiento por satélite supondría una gran mejora con respecto a los métodos de seguimiento actuales, que se basan principalmente en informes puntuales de los arrastreros de plancton que capturan microplásticos con sus redes.
“La NOAA, la administración de Servicios de Ciencias Ambientales, y el laboratorio marino de Plymouth (Reino Unido) y otras organizaciones son muy conscientes de lo que estamos haciendo, pero debemos ser cautos y conocer a fondo las limitaciones del sistema antes de generalizar su uso”, afirma Ruf, que también dirige CYGNSS. “Estos nuevos hallazgos son un paso importante en ese proceso”.
El equipo de investigación, del que también formaban parte los ex investigadores licenciados en arquitectura e ingeniería naval Yukun Sun y Thomas Bakker, recopiló los datos en el Laboratorio de Hidrodinámica Marina Aaron Friedman de la U-M. Utilizando el tanque de olas de la instalación, midieron los efectos de los surfactantes y los gránulos de microplástico en las olas generadas tanto mecánicamente como por el viento de un ventilador.
Yukun Sun, estudiante de posgrado ayudante de investigación y William Leal, estudiante ayudante de investigación, ambos del Departamento de Arquitectura Naval e Ingeniería Marina de la U-M, colocan bolitas de microplásticos sobre el agua en el tanque de olas y viento del Laboratorio de Hidrodinámica Marina. Crédito de imagen: Robert Coelius, Ingeniería de Michigan.
Descubrieron que, para que los microplásticos afectan la rugosidad de la superficie, sus concentraciones tenían que ser mucho más altas que las que suelen encontrarse incluso en zonas contaminadas del océano. Los surfactantes, sin embargo, tenían un efecto pronunciado. Los investigadores descubrieron que el agua cargada de surfactantes necesitaba más viento para generar olas de un tamaño determinado, y que esas olas se disiparon más rápidamente de lo que lo harían en agua limpia.
Yulin Pan, profesor asistente de arquitectura naval e ingeniería marina de la U-M y autor correspondiente del artículo, afirma que este descubrimiento inicial impulsará nuevas investigaciones sobre cómo interactúan los surfactantes y los microplásticos en el océano.
“Podemos ver la relación entre la rugosidad de la superficie y la presencia de microplásticos y surfactantes”, afirma Pan. “El objetivo ahora es comprender la relación precisa entre las tres variables”.
Planean utilizar una combinación de muestreo de agua, observaciones por satélite y modelado informático para construir esa comprensión. En última instancia, esperan desarrollar un sistema que los gobiernos, las organizaciones de limpieza y otros puedan utilizar para detectar los microplásticos existentes y predecir cómo es probable que se desplacen por las vías fluviales.
Ruf y otros miembros del equipo aparecen en el documental Plastic Earth, que explora la magnitud de la contaminación por plásticos y las soluciones de ingeniería que se están desarrollando.
La investigación ha sido fundada en parte por el contrato NNL13AQ00C de la Dirección de Misiones Científicas de la NASA.
Escrito por Gabe Cherry, Facultad de Ingeniería, adaptado al español por Juan Ochoa, Michigan News
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