Ahora podemos rastrear los microplásticos oceánicos desde el espacio, observando cómo interactúan los vientos y el agua.

Investigadores de la Universidad de Michigan (UM) han desarrollado un nuevo enfoque para rastrear microplásticos en aguas oceánicas, en cualquier parte del mundo, a diario. Esto se basa en satélites del Cyclone Global Navigation Satellite System (CYGNSS), que puede proporcionar una vista global de los mares o hacer zoom en áreas particulares para una apariencia de alta resolución.

El equipo dice que este enfoque es una mejora importante con respecto a las opciones actuales, ya que la mayoría de los métodos de seguimiento actuales se basan en informes de campo de los arrastreros de plancton, que no son confiables. Si bien todavía hay incógnitas, la técnica parece confiable hasta ahora.

Plástico y pequeño

“Aún estamos en las primeras etapas del proceso de investigación, pero espero que esto pueda ser parte de un cambio fundamental en la forma en que rastreamos y manejamos la contaminación microplástica”, dijo Chris Ruf, profesor colegiado Frederick Bartman de Ciencia del Clima y el Espacio en la UM, director investigador de CYGNSS y autor principal de un artículo recientemente publicado sobre el trabajo.

Los microplásticos, como su nombre indica, son piezas de plástico muy pequeñas. Se producen así para su uso en productos como exfoliantes o son el resultado de la descomposición de plásticos más grandes. Se estima que ocho millones de toneladas de plástico ingresan al océano cada año y, eventualmente, todos se degradan en microplásticos. Dado que son difíciles de biodegradar, estas partículas pueden viajar cientos de miles de millas en las corrientes oceánicas, dañando la vida marina y los ecosistemas marinos a medida que avanzan.

Seguir con precisión los movimientos de los microplásticos es bastante difícil, principalmente debido a lo pequeños que son. El nuevo enfoque desarrollado en la UM se basa en CYGNSS, una constelación de satélites lanzados en 2016 para monitorear los patrones climáticos en el corazón de las grandes tormentas (y así predecir mejor su severidad).

Para rastrear los microplásticos en el mar, el equipo observa la rugosidad de la superficie del océano local, una característica que CYGNSS ya estaba diseñada para medir, utilizando radares a bordo. Estos están destinados a permitir a los investigadores calcular la velocidad del viento dentro de los huracanes, pero el equipo adaptó el método para ayudarlos a estimar el contenido de microplásticos en el agua.

“Habíamos estado tomando estas medidas de radar de la rugosidad de la superficie y las usamos para medir la velocidad del viento, y sabíamos que la presencia de cosas en el agua altera su capacidad de respuesta al medio ambiente”, dijo Ruf. “Así que tuve la idea de hacer todo al revés, usando cambios en la capacidad de respuesta para predecir la presencia de cosas en el agua”.

Utilizando mediciones independientes de la velocidad del viento (suministradas por NOAA, la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica de EE. UU.), Los autores buscaron tramos del océano que parecían menos accidentados de lo que deberían ser, considerando las velocidades del viento local. Luego, se basaron en los informes de campo de los arrastreros de plancton para estimar el contenido de microplásticos locales, y luego en los modelos de corrientes oceánicas para estimar hacia qué dirección fluirían.

En general, informan que existe una fuerte correlación entre las áreas que son ‘demasiado lisas’ y las que tienen niveles más altos de microplásticos. Es probable que estos cambios en la textura de la superficie no sean causados ​​por los propios microplásticos, sino por los tensioactivos que contienen. Los tensioactivos son una familia química que incluye varios compuestos aceitosos y jabonosos, que recibieron su nombre porque reducen la tensión superficial de los líquidos con los que se mezclan. Los dos a menudo se liberan juntos o se acumulan, ya que tienen comportamientos similares en el océano, por lo que viajan y se recolectan de manera similar.

“Las áreas de alta concentración de microplásticos, como la Gran Mancha de Basura del Pacífico, existen porque están ubicadas en zonas de convergencia de corrientes oceánicas y remolinos. Los microplásticos son transportados por el movimiento del agua y terminan acumulándose en un solo lugar ”, dijo Ruf. “Los tensioactivos se comportan de manera similar y es muy probable que actúen como una especie de trazador de los microplásticos”.

Los autores ahora están trabajando para probar su enfoque, colaborando con sus colegas en el Laboratorio de Hidrodinámica Marina Aaron Friedman para comprender mejor la relación entre la rugosidad de la superficie del agua y los niveles de microplásticos / tensioactivos que contiene.

“Podemos ver la relación entre la rugosidad de la superficie y la presencia de microplásticos y tensioactivos, por lo que el objetivo ahora es comprender la relación precisa entre las tres variables, así como las razones detrás de ellas”, dijo Pan. “El tanque de ondas y sus sensores ultrasónicos nos permiten enfocarnos en esas relaciones tomando medidas bajo condiciones de ondas, surfactantes y microplásticos monitoreadas con mucha precisión”.

En cuanto a los resultados que tenemos disponibles hasta ahora, el equipo informa que los niveles de microplásticos en el océano parecen variar según la temporada. En el hemisferio norte, alcanzan su punto máximo durante junio y julio, mientras que en el hemisferio sur alcanzan su punto máximo entre enero y febrero. Los niveles fueron generalmente más bajos durante los meses de verano para ambos hemisferios, probablemente debido a la influencia de corrientes de agua más fuertes que llevaron a algunos de ellos a mayores profundidades.

El documento “Hacia la detección y la obtención de imágenes de microplásticos oceánicos con un radar espacial” ha sido publicado en el diario Transacciones IEEE de geociencia y teledetección.