La apariencia de la superficie del océano podría utilizarse para detectar la contaminación por microplásticos desde el espacio, según los investigadores.
Han descubierto que las zonas del océano que contienen microplásticos tienden a presentar menor rugosidad superficial en comparación con las zonas limpias.
Esto se debe a la presencia de tensioactivos, compuestos jabonosos u oleosos que a menudo se liberan junto con los microplásticos, y a cómo afectan a la formación de las olas.
Mediante una combinación de muestreo de agua, observaciones satelitales y modelización por ordenador, esperan desarrollar un sistema que puedan utilizar los gobiernos y las organizaciones de limpieza para rastrear y monitorear los microplásticos.
Observar la rugosidad de la superficie del océano podría ser una forma de detectar la contaminación por microplásticos desde el espacio, informan los investigadores.
Los microplásticos—pequeñas partículas que pueden ser arrastradas por las corrientes oceánicas a cientos o miles de millas de 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 de 2021 despertó la esperanza de que los satélites pudieran ofrecer cronologías diarias de dónde los microplásticos entran en el agua, cómo se desplazan y dónde tienden a acumularse, para los esfuerzos de prevención y limpieza.
El equipo observó que los datos registrados por el Sistema Global de Navegación por Satélite de Ciclón (CYGNSS) mostraban menor rugosidad superficial—es decir, menos olas y de menor tamaño—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, y para identificar variaciones estacionales en la Gran Mancha de Basura del Pacífico, una zona de convergencia en el océano Pacífico Norte donde los microplásticos se acumulan en cantidades masivas. Pero hasta ahora, el equipo no tenía claro cuál era la naturaleza de la relación entre los microplásticos y la rugosidad superficial.
El estudio publicado en Scientific Reports demuestra que las anomalías en la actividad de las olas no son causadas por los plásticos en sí, sino por los tensioactivos—compuestos jabonosos u oleosos que a menudo se liberan junto con los microplásticos y que, una vez en el agua, se desplazan y acumulan de forma similar.
Chris Ruf, profesor de ciencias del clima y del espacio en la Universidad de Míchigan y coautor del estudio, explica que una herramienta de seguimiento basada en satélites supondría una mejora considerable frente a los métodos actuales, que dependen principalmente de informes irregulares de barcos de arrastre de plancton que capturan microplásticos junto con sus capturas.
«La NOAA, el Plymouth Marine Lab del Reino Unido y otras organizaciones son muy conscientes de lo que estamos haciendo, pero debemos ser prudentes y comprender plenamente las limitaciones del sistema antes de ponerlo en uso generalizado», afirma Ruf, quien también dirige CYGNSS. «Estos nuevos hallazgos son un paso importante en ese proceso.»
El equipo de investigación, que también incluyó a los antiguos investigadores de posgrado en arquitectura naval e ingeniería Yukun Sun y Thomas Bakker, recopiló los datos en el Laboratorio de Hidrodinámica Marina Aaron Friedman de la universidad. Utilizando el canal de olas de la instalación, midieron los efectos de los tensioactivos y de los pellets de microplásticos sobre las olas generadas tanto mecánicamente como por el viento de un ventilador.
Descubrieron que, para que los microplásticos afectaran a la rugosidad superficial, sus concentraciones tenían que ser mucho más altas que las que se encuentran habitualmente incluso en zonas contaminadas del océano. Los tensioactivos, en cambio, tuvieron un efecto pronunciado. Los investigadores comprobaron que el agua cargada de tensioactivos requería más viento para generar olas de un tamaño determinado, y que esas olas se disipaban más rápidamente de lo que lo harían en agua limpia.
Yulin Pan, profesor adjunto de arquitectura naval e ingeniería marina y autor de correspondencia del artículo, afirma que este descubrimiento inicial impulsará nuevas investigaciones sobre cómo interactúan los tensioactivos y los microplásticos en el océano.
«Podemos ver la relación entre la rugosidad superficial y la presencia de microplásticos y tensioactivos», afirma Pan. «El objetivo ahora es comprender la relación precisa entre las tres variables.»
Planean utilizar una combinación de muestreo de agua, observaciones satelitales y modelización por ordenador para lograr esa comprensión. En última instancia, esperan desarrollar un sistema que los gobiernos, las organizaciones de limpieza y otros puedan utilizar tanto para detectar los microplásticos existentes como para 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 en desarrollo.
La investigación contó con cierto apoyo de la Dirección de Misiones Científicas de la NASA.
Fuente: Universidad de Míchigan
