Microplásticos

"El cielo está emplasticado, el desemplasticador que lo desemplastique buen desemplasticador será", recuerdo bromear con una amiga durante el periodo de confinamiento por la epidemia de coronavirus en 2020. Algo que probablemente yo habría olvidado días después sino hubiera aparecido una investigación realizada en la Universidad Estatal de Utah que demuestra que vivimos bajo una lluvia de plástico [1]. En varías áreas naturales protegidas de Estados Unidos, los investigadores midieron el número de fragmentos de plástico que llegan al suelo con la lluvia desde la atmósfera, un proceso llamado deposición húmeda porque los fragmentos de plástico son transportados en las gotas de agua, y los fragmentos de plástico que se van depositando en el suelo por su propio peso, o deposición seca porque el agua no interviene en el transporte, y encontraron valores sorprendentemente altos entre 48 y 435 fragmentos de plástico por metro cuadrado al día. Y son sorprendentes porque el estudio se realizó en zonas remotas, alejadas de las grandes ciudades y los centros industriales. Por decirlo de otra forma, uno no va a pasear por el parque Yasuní en la Amazonía y se imagina que le están cayendo fragmentos de plástico encima, con lluvia o sin ella. Los autores estiman que todas las áreas protegidas del oeste de Estados Unidos, una superficie de casi 500.000 km², reciben en conjunto una lluvia de más de 1000 toneladas de plástico, equivalente a 300 millones de botellas de plástico. Pero, sobre todo, esta investigación pone de manifiesto que los microplásticos son transportados largas distancias y están presentes en toda la superficie terrestre.

¿Qué son los microplásticos? 

Los microplásticos son fragmentos de plástico que tienen un tamaño de 5 mm de diámetro o menor. Algunos autores también reconocen los nanoplásticos, o fragmentos de plástico con un tamaño menor a 1 μm, como un subgrupo dentro de los microplásticos. Los microplásticos son de origen artificial, pero se reconocen dos tipos. Los microplásticos primarios se fabrican como partículas de pequeño tamaño e incluyen, por ejemplo, partículas abrasivas que hay en la pasta dientes y en algunos productos de belleza o higiene personal. Los microplásticos secundarios provienen de la fragmentación de otros plásticos de mayor tamaño como, por ejemplo, bolsas y botellas de plástico o aparejos de pesca desechados.

La presencia de microplásticos en el ambiente se conoce desde los años 70, pero fue un estudio realizado por la Universidad de Newcastle en Asutralia y publicado por la Fundación Mundial para la Vida Salvaje, más conocida por sus siglas en inglés WWF, que despertó el interés del público en 2019 [2]. En este trabajo, los investigadores recopilaron información sobre la presencia de microplásticos en el ambiente, el agua y los alimentos para estimar la cantidad de plástico que ingieren las personas. El agua potable, embotellada o de la llave, y los mariscos tienen más microplásticos que otros productos que consumimos. Sólo a través del agua que bebemos, ingerimos más de 1700 fragmentos de microplástico a la semana. Cada persona podríamos estar ingiriendo unos 5 gramos de plástico por semana, el equivalente a comerse una tarjeta de crédito, o un chimborazo de más de 250 gramos de plástico por año.

¿Hay microplásticos en Ecuador?

Desafortunadamente, la contaminación por microplásticos tiene un alcance global y Ecuador no es una excepción. Se han encontrado microplásticos en las nieves del volcán Antisana, por encima de los 5000 m de altitud, en cantidades cercanas a 400 partículas por litro [3]. Y también se han encontrado en los ríos que drenan desde los Andes hacia la costa. En concreto, se han enconcentrado concentraciones de 2 partículas por litro en el río Guayllabamba, que pertenece a la cuenca del río Esmeraldas [4]. En el océano Pacífico, entre el Ecuador continental y las islas Galápagos, tambien se han observado microplásticos en el agua de mar y especies marinas [5]. Estas observaciones indican que los microplásticos están presentes en las fuentes y cuerpos de agua de Ecuador, los mismos cuerpos de agua que utilizamos para abastecer de agua potable las ciudades, regar los cultivos y dar de beber al ganado,y finalmente son la base de la producción de alimentos y bebidas. Por eso, también se observan microplásticos en la leche (entre 100 y 400 partículas por litro), la miel (entre 100 y 900 partículas por litro), los refrescos (entre 70 y 300 partículas por litro) y la cerveza (entre 70 y 900 partículas por litro) [6]. También están presentes en la cadena trófica marina, así que ni el arroz con atún se libra de la contaminación por plásticos en Ecuador, porque se encuentran entre 290 y 900 partículas de microplásticos por cada 100 g de atún enlatado [7].

En la provincia de Esmeraldas, también se ha estudiado la presencia de microplásticos en los cuerpos de agua [8]. En los ríos a lo largo de la costa, se han encontrado hasta 150 partículas de microplástico por litro, mientras que las concentraciones observadas en las aguas costeras alcanzan 350 partículas por litro. Existen diferencias entre el sur y el norte de la provincia en los tipos de microplásticos que se observan. Al sur del cabo San Francisco, el tipo de microplástico más abundante son las fibras transparentes sin color. La pérdida de coloración de estas partículas indica que son microplásticos antiguos que llevan mucho tiempo en el medio. Por el contrario, al norte de la provincia, sobre todo entre la ciudad de Esmeraldas y el centro turístico de Atacames, el tipo de microplástico más abundante en los cuerpos de agua son los fragmentos de color negro, gris o marrón. Estos microplásticos de colores oscuros se relacionan con el desgaste de los neumáticos de los vehículos. El tráfico que genera la ciudad y los grandes centros turísticos es una fuente importante de microplásticos para las aguas costeras de Esmeraldas. Todos los que hemos sido propietarios de un vehículo sabemos que debemos cambiar periodicamente los neumáticos por seguridad, porque parece que el asfalto se los come, pero ahora somos los conductores los que nos comemos o inhalamos los neumáticos en forma de microplásticos.

Pero ¿usamos tanto plástico?

Se calcula que desde el año 1950 se han fabricado 9.400 millones de toneladas de plástico en todo el mundo, más de 1,000 kg de plástico por cada persona que vive en el planeta [9]. Hasta el año 2015, 5.800 millones de toneladas de plástico han sido desechadas, de las cuales sólo un 9% se ha reciclado. Se estima que 4.900 millones de toneladas de plástico se han tirado a la basura y, debido a que se trata de una material casi indestructible, están almacenadas en basureros y presentes en el medioambiente. Hemos tirado más plástico a la basura que animales salvajes hay en la Tierra (Figura 1). La biomasa de animales domésticos, personas y animales salvajes presentes en el planeta se estima en 630, 390 y 60 millones de toneladas respectivamente [10]. Hemos tirado a la basura cinco veces más plástico que la biomasa de todos los mamíferos o más de 10 veces la biomasa de todas las personas sobre el planeta.

Figura 1. Comparación de la cantidad de basura de plástico y la biomasa de animales salvajes y domesticados y de la población humana en millones de toneladas

En un estudio que realicé junto a la Ingeniera Erika Mera, tratamos de estimar el número de botellas de agua de un solo uso que se utilizan en la ciudad de Esmeraldas. Entre las 400 personas que respondieron a la encuesta, había algunas que declararon que nunca consumían botellas de agua y otras llegaban a consumir más de 5 botellas de agua a la semana. En promedio, las personas de Esmeraldas consumen 2 botellas de agua a la semana. Así, parece una cantidad insignificante, pero representa un consumo anual de más de 26 millones de de botellas de plástico en toda la ciudad (Figura 2). Si ponemos todas estas botellas una detrás de otra, la línea de botellas haría 10 viajes de ida y vuelta entre Esmeraldas y Guayaquil y representan 210.000 kg de desechos plásticos. Pero lo que resulta preocupante es que más del 50% de los encuestados no son conscientes de los impactos que causa la generación de basura plástica en el ambiente.

 

Figura 2. Uso de botellas de plástico en Esmeraldas.

Al contrario que otros contaminantes que se generan en procesos industriales, muchos desechos plásticos se generan por nuestros hábitos de consumo. Resulta paradójico que como sociedad queramos proteger a los niños, a nuestros hijos, pero cuando tenemos que elegir entre la comodidad que proporcionan unos hábitos de consumo insostenibles y un ambiente saludable para ellos, normalmente elegimos nuestra comodidad y no nos preocupan ni las consecuencias ambientales ni los efectos en su salud.

Pero los microplásticos, ¿tienen efectos en la salud?

Describir los efectos ambientales o en la salud humana de los microplásticos necesitaría varias entradas completas de este blog. En pocas palabras, se sabe que los microplásticos penetran en el torrente sanguíneo y se acumulan en el cerebro, los pulmones, el estómago, los riñones, el hígado, la piel y, en el caso de las mujeres embarazadas o lactantes, en la placenta y en la leche materna, según un reporte publicado por el Programa Ambiental de las Naciones Unidas [11]. Numerosas enfermedades están asociadas a la inhalación e ingestión de microplásticos incluyendo el desorden de hiperactividad y falta de atención, el autismo y otros trastornos neuroconductuales, otros desórdenes del aprendizaje, la disminución del coeficiente intelectual, el cancer y otras enfermedades del tiroides, las enfermedades cardiovasculares, el asma, la disminución de la calidad y fertilidad del esperma, el síndrome de ovario poliquístico, la endometriosis, las dificultades para el embarazo, la hipertensión prenatal materna, la preeclampsia, las patologías de la citología cervical, la diabetes de tipo 2, la obesidad y el aumento de grasa abdominal, la hipercolesterolemia, la supresión del sistema inmunológico, los nacimientos prematuros, la disminución del peso del recién nacido, las deformaciones genitales en el feto y la pubertad prematura. Una lista larga y completa para una organización como las Naciones Unidas que es conservadora y muy cautelosa en sus informes para no generar situaciones de alarma.

Para finalizar, es importante entender por qué los microplásticos afectan a la salud humana y al medio ambiente. Para esto, tenemos que explicar cómo están hechos, tenemos que explicar cómo es su composición. La base del plastico son los polímeros. Los polimeros están formados por unidades pequeñas que se llaman monómeros, que además son iguales. De la misma forma que los eslabones se unen para formar una cadena, los monómeros se unen entre sí por reacciones químicas para formar el polímero (Figura 3). Los polimeros son largas cadenas de átomos de carbono unidos por enlaces fuertes y estables.

 Figura 3. Ejemplo de polímero (polietileno) formado por la unión de 4 moléculas de etileno.

Su gran estabilidad química y el hecho de ser moléculas artificiales muy diferentes del tipo de moléculas que se encuentran en la naturaleza hace que sean prácticamente indestructibles al no existir procesos biológicos capaces de degradarlos. Pero estos polimeros son poco útiles, porque son quebradizos, son opacos o de colores poco atractivos, realmente no sirven para fabricar nada. Para hacer plástico, los polímeros se mezclan con aditivos que cambian sus propiedades: aumentan su resistencia o su elasticidad o su flexibilidad, modifican su color y transparencia, e incluso los hacen resistentes al fuego. El problema es que estos aditivos no están unidos al polímero por enlaces químicos y migran hacia la superficie del plástico, liberándose al medio ambiente, o a cualquier líquido o sólido que esté en contacto con dicha superficie. En el caso de los microplásticos, al tratarse de partículas que tienen una superficie de contacto con el medio mucho mayor que los plásticos de gran tamaño (Figura 4), el riesgo de contaminación aumenta.

 

Figura 4. A medida que el plástico se fragmenta, aumenta su superficie de contacto con el medio ambiente. Un gramo de plástico es una partícula de 6,2 mm de radio y 4,8 cm² de superficie. La misma cantidad de plástico fragmentado en 100 partículas de 1,3 mm de radio tiene 22,4 cm² de superficie, pero en 10.000 partículas de 0,28 mm de radio tiene una superficie de 104,1 cm²

Aunque existe mucha información sobre los efectos negativos de algunos aditivos de uso común, como el bisfenol o los pftalatos, hay miles de sustancias que se añaden a los plásticos que utilizamos a diario de las que desconocemos casi completamente sus efectos en el medioambiente y la salud humana. Y por supuesto, seguiremos hablando de ellas, y de los plásticos en este blog.

Empecé esta primera entrada de este blog con un trabalenguas y lo termino con otro juego infantil con el deseo de que seamos capaces de cambiar nuestros hábitos y reducir nuestra dependencia del plástico en un futuro cercano, porque nuestra salud y bienestar están en juego. 

-Veo, veo. 

-¿Qué ves?.

-Una cosita que empieza con la p. 

-Plástico.

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Referencias

[1] Brahney, J., Hallerud, M., Heim, E., Hahnenberger, M., & Sukumaran, S. (2020). Plastic rain in protected areas of the United States. Science, 368(6496), 1257-1260. doi: 10.1126/science.aaz5819

[2]  de Wit, W., & Bigaud, N. (2019). No plastic in nature: assessing plastic ingestion from nature to people. World Wildlife Foundation. https://wwf.panda.org/wwf_news/?348337/Revealed-plastic-ingestion-by-people-could-be-equating-to-a-credit-card-a-week

[3] Cabrera, M., Valencia, B. G., Lucas-Solis, O., Calero, J. L., Maisincho, L., Conicelli, B., Moutlatlet, G., & Capparelli, M. V. (2020). A new method for microplastic sampling and isolation in mountain glaciers: A case study of one Antisana glacier, Ecuadorian Andes. Case studies in chemical and environmental engineering, 2, 100051. doi: 10.1016/j.cscee.200.100051

[4] Donoso, J. M., & Rios-Touma, B. (2020). Microplastics in tropical Andean rivers: A perspective from a highly populated Ecuadorian basin without wastewater treatment. Heliyon, 6(7), e04302. doi: 10.1016/j.heliyon.2020.e04302 

[5] Alfaro-Núñez, A., Astorga, D., Cáceres-Farías, L., Bastidas, L., Soto Villegas, C., Macay, K., & Christensen, J. H. (2021). Microplastic pollution in seawater and marine organisms across the Tropical Eastern Pacific and Galápagos. Scientific reports, 11(1), 6424. doi: 10.1038/s41598-022-07504-w

[6] Diaz-Basantes, M. F., Conesa, J. A., & Fullana, A. (2020). Microplastics in honey, beer, milk and refreshments in Ecuador as emerging contaminants. Sustainability, 12(14), 5514. doi: 10.3390/su12145514

[7] Diaz-Basantes, M. F., Nacimba-Aguirre, D., Conesa, J. A., & Fullana, A. (2022). Presence of microplastics in commercial canned tuna. Food Chemistry, 385, 132721. doi: 10.1016/j.foodchem.2022.132721

[8] Capparelli, M. V., Molinero, J., Moulatlet, G. M., Barrado, M., Prado-Alcívar, S., Cabrera, M., Gimiliani, G., Ñacato, C., Pinos-Velez, V., & Cipriani-Avila, I. (2021). Microplastics in rivers and coastal waters of the province of Esmeraldas, Ecuador. Marine Pollution Bulletin, 173, 113067. doi: 10.1016/j.marpolbul.2021.113067

[9] Ritchie, H., & Roser, M. (2018). Plastic pollution. Our World in Data. https://ourworldindata.org/plastic-pollution

[10] Greenspoon, L., Krieger, E., Sender, R., Rosenberg, Y., Bar-On, Y. M., Moran, U., Antman, T., Meiri, S., Roll, U., Noor, E., & Milo, R. (2023). The global biomass of wild mammals. Proceedings of the National Academy of Sciences, 120(10), e2204892120. doi: 10.1073/pnas.1711842115

[11] United Nations Environment Programme (2021). From Pollution to Solution: A global assessment of marine litter and plastic pollution. Nairobi. https://www.unep.org/interactives/pollution-to-solution/