La creciente prevalencia de plásticos en los océanos es un problema de escala global con impactos de amplio alcance. Desde la década de 1970 se les ha prestado una considerable atención, y se estima que el 10 % de todo el plástico producido finalmente se deposita en el mar.
Los microplásticos, definidos como partículas de tamaño entre 1µm _ (una millonésima de mol) y 5 mm, se encuentran en la atmósfera, y artículos recientes sugieren que el océano es una fuente potencialmente importante de microplástico atmosférico.
Las estimaciones oscilan entre 0 y 22 mega toneladas métricas por año; los océanos serían una de las mayores fuentes de microplásticos atmosféricos, mientras que otros estudios estiman que las emisiones que generan son insignificantes.
Los desechos plásticos se pueden encontrar en todos los ambientes marinos y son transportados por las corrientes oceánicas y las olas. Se estima que actualmente vierten al océano entre 19 y 23 tonelada métrica (Mt) de plástico anualmente. Si las tendencias actuales continúan, se espera que para 2040 la tasa anual de microplásticos que ingresan a los ambientes acuáticos desde la tierra habrá aumentado en un 260 % desde 2016 y no se espera que se alcance un pico de desperdicio de plástico hasta 2100. Su creciente omnipresencia en el medio ambiente mundial presenta un problema grave que motiva la cuantificación precisa.
Ahora un nuevo estudio permitió calcular la cantidad de microplástico exportado a la atmósfera a partir de la espuma del mar. Cuando las burbujas estallan en la superficie pequeñas partículas, como sal o trozos de materia orgánica, pueden ser lanzadas al aire. Este proceso mueve cantidades significativas de materia, suficiente para afectar la dinámica climática global al influir en el equilibrio radiativo de la atmósfera y servir como núcleos de condensación de nubes.
En la Universidad de Princeton, se exploraron los procesos físicos detrás de la eyección de microplástico al estallar burbujas en experimentos de laboratorio utilizando fotografía de alta velocidad. Así demostramos que las partículas de microplástico con diámetros de 10 μm a 280 μm son transportadas fuera del agua de mar al aire mediante pequeñas gotas conocidas como de chorro que son expulsadas por una burbuja de espuma marina que estalla. Los hallazgos fueron publicados en PNAS Nexus.
Las pequeñas gotas se elevan por el aire con su carga de plástico. Una vez en el aire, el agua puede evaporarse, dejando el plástico en suspensión con las corrientes de viento. Utilizando estimaciones de la concentración de estas sustancias en el mar, se puede calcular la cantidad total emitida desde allí a todo el planeta.
Presentamos un estudio mecanicista del estallido de burbujas que transportan microplásticos. Demostramos y cuantificamos que las gotas de chorro son eficientes para emitirlos hasta un tamaño de 280µm de diámetro y, por lo tanto, se espera que dominen la masa de este compuesto emitida desde los océanos.
Los resultados se integran para proporcionar un modelo global de emisión que depende de la física de eliminación y explosión de burbujas; estado local del viento y del mar; y concentración oceánica. Probamos múltiples mapas posibles de concentración para encontrar emisiones anuales que oscilan entre 0,02 y 7,4 (con una mejor estimación de 0,1 megatoneladas métricas por año) y demostramos que, si bien reducimos significativamente la incertidumbre asociada con la física de la explosión, el conocimiento y las mediciones limitados sobre la concentración de masa y la distribución del tamaño de los microplásticos en la superficie del océano, deja grandes incertidumbres sobre la cantidad de materia que se ha expulsado.
Calculamos que cada año el océano emite entre 0,02 y 7,4 Mt de plástico (con una estimación aproximada de 0,1 Mt de plástico). Ahora se necesitan inventarios de las concentraciones de microplásticos oceánicos para reducir las incertidumbres en la cuantificación de las emisiones oceánicas.
Las incertidumbres del proceso de emisión son menos significativas que las de los datos de concentración de microplásticos, pero se requieren más investigaciones que realicen un seguimiento detallado de los procesos y sus variables a lo largo del planeta.
*Luc Deike es ingeniero, profesor asistente del Departamento de Ingeniería Mecánica y Aeroespacial de la Universidad de Princeton.
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