Los microplásticos también pueden estar afectando al clima

Científicos de la Universidad de Penn State han probado que los microplásticos en la atmósfera podrían estar afectando el tiempo y el clima.

Un estudio, publicado en la revista ACS ES&T Air, demostró que los microplásticos actúan como partículas nucleadoras de hielo, aerosoles microscópicos que facilitan la formación de cristales de hielo en las nubes.

Los científicos han descubierto microplásticos, diminutos trozos de plástico de menos de 5 milímetros, en algunos de los entornos más prístinos de la Tierra, desde las profundidades de la Fosa de las Marianas hasta la nieve del Monte Everest y las nubes en las cimas de las montañas de China y Japón. Se han detectado microplásticos en cerebros humanos, vientres de tortugas marinas y raíces de plantas.

Detectarlos en la atmósfera significa que los microplásticos podrían afectar los patrones de precipitación, el pronóstico del tiempo, el modelado climático e incluso la seguridad de la aviación al influir en cómo los cristales de hielo atmosféricos forman nubes, explicó Miriam Freedman, profesora de química en Penn State y autora principal del artículo.

"A lo largo de las últimas dos décadas de investigación sobre los microplásticos, los científicos han descubierto que están en todas partes, por lo que esta es otra pieza de ese rompecabezas", dijo Freedman. "Ahora está claro que necesitamos tener una mejor comprensión de cómo interactúan con nuestro sistema climático, porque hemos podido demostrar que el proceso de formación de nubes puede ser desencadenado por microplásticos".

En el entorno controlado del laboratorio, los investigadores estudiaron la actividad de congelación de cuatro tipos diferentes de microplásticos: polietileno de baja densidad (LDPE), polipropileno (PP), cloruro de polivinilo (PVC) y tereftalato de polietileno (PET). El equipo suspendió los cuatro tipos de plásticos en pequeñas gotas de agua y enfrió lentamente las gotas para observar cómo los microplásticos afectaban la formación de hielo.

Descubrieron que la temperatura promedio a la que se congelaron las gotas era de 5 a 10 grados más cálida que la de las gotas sin microplásticos. Por lo general, una gota de agua atmosférica sin defectos se congela a unos -38 °C, explicó Heidi Busse, estudiante de posgrado en Penn State y autora principal del artículo.

Cualquier tipo de defecto en la gota de agua, ya sea polvo, bacterias o microplásticos, puede dar lugar a que se forme hielo (o se nuclee) alrededor de él. Esa pequeña estructura es suficiente para que la gota de agua se congele a temperaturas más cálidas.

"En el caso de nuestros microplásticos, el 50% de las gotas se congelaron a -22 °C en la mayoría de los plásticos estudiados", dijo Busse. "Resulta que si se introduce algo insoluble, se introduce un defecto en esa gota y puede nuclearse hielo a temperaturas más cálidas".

Lo que este descubrimiento significa para el tiempo y el clima no está del todo claro, explicó Freedman, pero sugiere que es probable que los microplásticos ya estén teniendo un impacto. Agregó que las nubes de fase mixta, como los cúmulos hinchados, los estratos con forma de manta y las nubes oscuras y siniestras de tipo nimbo, contienen una combinación de agua líquida y congelada. Estas nubes pueden estar esparcidas por toda la atmósfera, incluidas las clásicas nubes con forma de "yunque" que pueden formarse durante las tormentas eléctricas.

"Cuando los patrones de aire son tales que una gota se eleva a la atmósfera y se enfría, es cuando los microplásticos podrían estar afectando los patrones climáticos y formando hielo en las nubes", dijo Freedman, quien también está afiliado al Departamento de Meteorología y Ciencias Atmosféricas de Penn State.

"En un ambiente contaminado con muchas más partículas de aerosol, como los microplásticos, se distribuye el agua disponible entre muchas más partículas de aerosol, formando gotas más pequeñas alrededor de cada una de esas partículas. Cuando hay más gotas, se obtiene menos lluvia, pero como las gotas solo llueven cuando son lo suficientemente grandes, se recolecta más agua total en la nube antes de que las gotas sean lo suficientemente grandes como para caer y, como resultado, se obtienen lluvias más intensas cuando llegan".

En general, las nubes enfrían la Tierra al reflejar la radiación solar, pero ciertas nubes a ciertas altitudes pueden tener un efecto de calentamiento al ayudar a atrapar la energía emitida desde la Tierra, explicó Freedman. La cantidad de agua líquida en comparación con la cantidad de hielo es importante para determinar en qué medida las nubes tendrán un efecto de calentamiento o enfriamiento. Si los microplásticos influyen en la formación de nubes de fase mixta, dijo Freedman, es probable que también afecten al clima, pero es extremadamente difícil modelar su efecto general.

"Sabemos que el hecho de que los microplásticos puedan nuclear el hielo tiene efectos de largo alcance, pero aún no estamos muy seguros de cuáles son", dijo Busse. "Podemos pensar en esto en muchos niveles diferentes, no solo en términos de tormentas más poderosas, sino también a través de cambios en la dispersión de la luz, que podrían tener un impacto mucho mayor en nuestro clima".

Los investigadores también descubrieron que el envejecimiento ambiental, los procesos fotoquímicos naturales que experimentan las partículas de aerosol con el tiempo, pueden cambiar significativamente la forma en que las partículas interactúan con los gases y vapores en la atmósfera. El equipo simuló el envejecimiento ambiental exponiendo los microplásticos a la luz, el ozono y los ácidos.