La investigadora de la Universidad de Cádiz, adscrita al Campus de Excelencia Internacional del Mar (CEI·Mar) y alumna de la Escuela de Doctorado EIDEMAR, Elisa Martí Morales, ha establecido una ratio entre plástico y placton de utilidad para establecer políticas medioambientales en los océanos.

Elisa Martí Morales realizando trabajos durante su proyecto de investigación.

En concreto, y dentro de su tesis titulada Microplásticos en las aguas superficiales del océano global, la investigadora ha desarrollado su trabajo en tres ejes fundamentales: ofrecer la primera imagen de la distribución de fibras en el ecosistema marino; analizar la magnitud y distribución de los microplásticos en el océano Ártico y el mar Rojo y establecer, finalmente, un indicador ecológico del riesgo de hallazgo y consumo de plásticos por los organismos marinos, información que podría ayudar a conocer la vulnerabilidad de los ecosistemas y guiar así las políticas medioambientales.

Martí ha obtenido la máxima calificación posible para su tesis Cum laude con mención especial. Los directores del trabajo han sido el profesor de la Universidad de Cádiz (UCA), Andrés Cózar, y el profesor de la Universidad King Abdullah of Science and Technology (Arabia Saudí), Carlos M. Duarte. Y como miembros del tribunal de la tesis participaron el catedrático de la UCA, Fidel Echevarría; la investigadora senior de AZTI, Oihane Cabezas; y la investigadora de la Universidad de Siena, Luisa Galgani.

El equipo de la UCA, al que Martí pertenece y que lidera su director, Andrés Cózar, ya destacó años atrás la presencia de plásticos en los grandes giros oceánicos subtropicales, donde convergen millones de piezas por kilómetro cuadrado. Estos científicos también reportaron que en los mares semicerrados como el Mediterráneo se acumulan alarmantes cantidades de plásticos. Con esta tesis doctoral, se ha avanzado en el conocimiento de la distribución y caracterización de los microplásticos de las aguas superficiales del océano global.

El color, factor clave

Una de las variables elegidas en este estudio ha sido el color de los plásticos. En su tesis, Elisa Martí ha analizado la tonalidad de más de 8.000 piezas flotantes de plástico, recogidas en todo el mundo usando una paleta de 120 códigos de color. Los resultados obtenidos han mostrado una relación directa entre el tiempo de exposición al medio marino, la decoloración y la fragmentación, especialmente destacable en piezas blancas y de tonalidades claras. Ha observado además, una gran representación de colores amarillos y marrones probablemente asociados a procesos de oxidación, así como un aumento de plásticos de color azul en aguas superficiales oceánicas. Un resultado, que podría estar relacionado con una menor detección de dicho color por los depredadores visuales, a menudo consumidores accidentales de plástico flotante.

Frecuentemente, se ha detectado que la forma de plástico dominante en el medio marino es del tipo fibra. Sin embargo, la información disponible acerca de esta tipología particular de plástico se presenta de manera muy dispersa, siendo difícil entender la magnitud de la abundancia de este tipo de contaminación emergente. La investigadora ha recopilado más de 1.000 mediciones de concentración de fibras procedentes de la superficie oceánica, de la columna de agua y del sedimento, así como de los ambientes circundantes (aire, costa, ríos y aguas residuales). La armonización de esta información, que incluye tanto datos propios como datos recopilados de la bibliografía, ha proporcionado la primera imagen de distribución de fibras en el ecosistema oceánico, con concentraciones que aumentan progresivamente del aire al océano y hacia los sedimentos y que señala al océano profundo como sumidero último de fibras sintéticas.

El Ártico, callejón sin salida para plásticos

Además, Elisa Martí ha realizado muestreos intensivos en el océano Ártico y en el mar Rojo para conocer la magnitud y distribución de los residuos de plástico en estas áreas escasamente estudiadas hasta la fecha. Las aguas superficiales del océano Ártico revelaron concentraciones de plástico relativamente altas (cientos de miles de piezas por kilómetro cuadrado) en las zonas más septentrionales y orientales de los mares de Groenlandia y Barents. Dicha acumulación parece ser principalmente debida al transporte de residuos flotantes desde el Atlántico Norte a través de la rama polar de la circulación termohalina (transporte de agua de los océanos que ocurre a escala global, determinada por la densidad y por diferencias de temperatura y de salinidad). En los mares de Groelandia y Barents, la circulación termohalina sufre un proceso de subducción hacia aguas más profundas, que conduce a los desechos de plástico flotantes hacia un callejón sin salida en el océano Ártico.

Restos de plásticos en la orilla de una playa.

La costa arábiga del mar Rojo presentó concentraciones de microplástico flotante relativamente bajas (miles de piezas por kilómetro cuadrado) a diferencia de otros mares semicerrados como el cercano y conectado mar Mediterráneo, donde se observan altas concentraciones de plástico. Los resultados sugieren una reducida entrada de plástico desde tierra, aunque no se puede descartar la intervención adicional de procesos de retirada de microplásticos de la superficie, por acción de organismos como peces mictófidos o por la filtración de los extensos arrecifes de coral de la zona.

Indicadores para actuar

Una de las conclusiones de esta tesis parte de la premisa de que la acumulación de microplástico en el medio marino expone a sus habitantes a la ingesta accidental de plástico, especialmente a los organismos planctívoros (toman alimentos planctónicos, incluidos el zooplancton o el fitoplancton). Por ello, el análisis combinado de la relación entre plancton y microplástico es útil para evaluar los posibles riesgos de este tipo de contaminación marina. La identificación del tamaño más probable de ingestión accidental del plástico (de 1 a 10 mm) le ha llevado a proponer un método de evaluación de riesgo que identifica a los giros subtropicales como las principales áreas donde es más probable la ingestión de plástico. La evaluación del estado actual de los mares y océanos a través de la ratio plástico plancton como un indicador ecológico podría servir para guiar políticas ambientales y anticipar impactos en la cadena trófica.

Las muestras utilizadas para esta tesis proceden de la campaña Malaspina realizada en 2010-2011, y en la circunnavegación del Ártico en 2013.