Científicos buscan detectar microplásticos en los océanos desde el espacio: el innovador método

La detección de microplásticos oceánicos desde el espacio podría revolucionar la gestión ambiental global y la protección de los ecosistemas marinos. El profesor Karl Kaiser, de la Facultad de Ciencias Marinas y Estudios Marítimos de la Universidad Texas A&M en Galveston, lidera una investigación que explora la relación entre la presencia de microplásticos, el color del agua y las tecnologías satelitales.

Su método se basa en analizar cómo estos pequeños fragmentos de plástico alteran la luz reflejada por la superficie marina, generando cambios perceptibles desde los satélites y permitiendo así monitorear la contaminación sin abandonar la órbita terrestre.

Si esta técnica se consolida, los científicos dispondrán de un recurso sin precedentes para rastrear y cuantificar la distribución global de microplásticos, utilizando para ello registros históricos y futuros de imágenes capturadas desde el espacio, según explicó el propio Kaiser en declaraciones consignadas por la Universidad Texas A&M.

Entre las consecuencias de este avance tecnológico destaca la posibilidad de retroceder y examinar al detalle una década de registros satelitales, algo imposible con los métodos tradicionales de muestreo en campo. Kaiser remarcó: “Lo interesante sería que podríamos retroceder en el tiempo para aprender mucho sobre las cargas de contaminación muy rápidamente”.

El especialista subrayó el impacto inmediato para la acuicultura, afirmando que “podríamos usarlo como herramienta de pronóstico para informar a los acuicultores dónde ubicar sus estanques y jaulas para evitar la contaminación”. Esta información puede sentar las bases para medidas de protección y mejora continua en la actividad pesquera y alimentaria.

Sobre el alcance de estos desarrollos, Kaiser anticipó la relevancia que tendría para políticas públicas y regulaciones: los resultados extraídos de las imágenes satelitales sobre zonas contaminadas serán presentados ante agencias federales y estatales, con el objetivo de visibilizar la dispersión de los microplásticos e impulsar legislaciones más rigurosas en materia ambiental. “Si todo sale bien, podríamos medir los microplásticos, los productos químicos para siempre, las AMP y los PCB”, enfatizó Kaiser.

Los microplásticos plantean una amenaza significativa para la vida marina y humana. Estos fragmentos, de tamaño comparable al de bacterias y glóbulos rojos, derivan de la descomposición física y química de plásticos manufacturados más grandes. Su diminuto formato facilita su incorporación al tejido de organismos acuáticos y terrestres, y permite que las corrientes marinas los dispersen a distancias considerables.

Kaiser advirtió sobre la dificultad inherente a medir y filtrar estas partículas en ambientes dinámicos como el océano: “Los microplásticos se encuentran en un rango de tamaño similar al de las bacterias y los glóbulos rojos; parecen tener características muy diferentes a las de los trozos de plástico más grandes. Su tamaño dificulta enormemente su filtración y medición, especialmente en un entorno oceánico dinámico”.

La Bahía de Galveston, ubicada en Texas, constituye un caso paradigmático: alberga la mayor concentración de microplásticos de Estados Unidos debido a la presencia de uno de los mayores polos de producción plástica del país. Este entorno proporciona un laboratorio natural para analizar en detalle las rutas de dispersión y acumulación de contaminantes en el agua. Kaiser centra en esta región parte fundamental de sus esfuerzos científicos, investigando cómo la concentración de sedimentos en la superficie guarda relación directa con la densidad de microplásticos.

En la esencia técnica de la propuesta está el principio de espectroscopia, técnica utilizada tanto en el análisis de astros distantes como en los estudios medioambientales de la Tierra. La espectroscopia cuantifica la interacción de la luz con la materia, permitiendo identificar las longitudes de onda que son absorbidas o reflejadas y, por tanto, la composición química y material de una muestra.

Kaiser subrayó: “Las propiedades ópticas del agua superficial se determinan por su contenido. Esto determina cuánta luz solar se refleja, y eso es lo que miden las imágenes satelitales. La luz reflejada es básicamente un indicador de los componentes del agua”. La información derivada permite discriminar entre diferentes materiales en suspensión, incluidos los microplásticos.

El procedimiento exige el desarrollo y calibración de un algoritmo específico para interpretar los datos satelitales. Este algoritmo, diseñado por el equipo de Kaiser, asocia directamente el color del océano captado a distancia con la concentración de materiales en suspensión, gracias a mediciones realizadas en simultáneo sobre la luz incidente, la luz reflejada y la composición muestral recogida en el mismo punto y momento.

Kaiser recalcó: “El algoritmo que vinculará los datos remotos de reflectancia del color del océano con la composición del agua —o con un componente específico del agua— debe calibrarse primero. Se debe medir la luz entrante y saliente, y la concentración de sedimentos en el agua en ese momento. Esa es la conexión principal”.

Actualmente, existen tecnologías para estimar la carga de sedimentos suspendidos mediante observaciones satelitales. Sin embargo, no se han aplicado hasta ahora para identificar específicamente microplásticos. Kaiser esbozó el horizonte de este salto metodológico: “Ya existen las herramientas para identificar la carga de sedimentos en suspensión a partir de datos satelitales. Simplemente aún no se han utilizado para ello”.

La premisa fundamental es que la relación entre microplásticos y sedimentos suspendidos puede extrapolarse. Allí donde las corrientes transportan sedimentos, hacen lo mismo con los microplásticos, y por lo tanto es viable rastrear la contaminación en grandes áreas sin la necesidad de extensas campañas de muestreo físico.

El acceso a series históricas completas de imágenes satelitales permite analizar la evolución temporal y geográfica del fenómeno. Las bibliotecas de fotografías obtenidas en la última década representan una fuente invaluable para reconstruir trayectorias de contaminación y predecir áreas de riesgo potencial. El equipo de Kaiser prevé usar esta información para crear diagnósticos y pronósticos sobre la movilidad de microplásticos y orientar la toma de decisiones de autoridades y productores.

La prueba de concepto involucra definir la relación óptica precisa entre sedimentos y microplásticos y validar el algoritmo en entornos reales muy contaminados, como la Bahía de Galveston. Este modelo impulsado desde la Universidad Texas A&M busca demostrar que la contaminación plástica puede ser monitorizada con alta precisión y en tiempo casi real usando solo tecnologías satelitales y análisis computacional avanzado, eliminando muchas de las limitaciones de los métodos tradicionales de recolección y análisis in situ.