Por primera vez, un dron mide microplásticos en plena atmósfera

Un equipo encabezado por el Instituto Cooperativo de Investigación en Ciencias Ambientales (CIRES, por sus siglas en inglés) de la Universidad de Colorado de Boulder (CU Boulder) detectó microplásticos a 100 metros de altura durante vuelos realizados en otoño de 2024 sobre zonas de intensa actividad humana en Colorado.

El experimento probó que un pequeño sistema aéreo no tripulado —un dron— puede recolectar estas partículas en la atmósfera, una capacidad que permitiría estudiar regiones remotas, el océano y las capas bajas del aire donde los métodos tradicionales son limitados o costosos, informó el propio instituto en un comunicado oficial.

Las partículas plásticas ya fueron halladas en el cuerpo humano, los alimentos, el agua de mar, el hielo del Ártico y otros ambientes alejados. Sin embargo, todavía se conoce poco sobre su desplazamiento por la atmósfera y sus posibles efectos sobre la salud, la formación de nubes y el derretimiento del hielo marino.

Los resultados fueron publicados en Scientific Reports en octubre de este año y corresponden al primer uso exitoso de un muestreador ciclónico ambiental instalado en un sistema aéreo no tripulado para recolectar microplásticos. El dispositivo fue adaptado para capturar partículas de entre uno y 10 micrómetros.

Cómo se desarrolló y probó el nuevo método

El desarrollo del método, sin embargo, no estuvo exento de dificultades. El principal obstáculo estuvo vinculado a las limitaciones propias del dispositivo y a la baja concentración de microplásticos en la atmósfera.

Radiance Calmer, autora principal del estudio, exinvestigadora de CIRES y actual integrante del Instituto Polar Noruego, precisó que “el desafío era tomar muestras de un volumen de aire lo bastante grande para garantizar que hubiera algunos microplásticos entre todas las partículas”. Y agregó: “No fue fácil debido al tiempo de vuelo limitado del sistema aéreo no tripulado, que rondaba los 25 minutos”.

La prueba se realizó en dos sitios de Colorado: un área de Erie próxima a una autopista con tránsito intenso y zonas residenciales, y un vertedero situado en Arvada. Tras los vuelos, las muestras fueron procesadas en CU Boulder para separar los microplásticos de las partículas orgánicas.

Luego, los materiales llegaron a la Universidad de Rhode Island, donde los investigadores contaron e identificaron cada partícula según el tipo de plástico. Las muestras estuvieron dominadas por conglomerados de plástico y materia ambiental denominados heteroagregados, frecuentes cerca de autopistas y zonas con alta actividad humana.

“La prueba de concepto demuestra que podemos tomar muestras de microplásticos atmosféricos mediante vuelos de sistemas aéreos no tripulados a una altura específica”, afirmó Calmer.

El método podría complementar las mediciones efectuadas desde techos, estaciones terrestres o embarcaciones, con la posibilidad de llevar el monitoreo hacia zonas de difícil acceso donde esas plataformas no llegan.

Un punto de partida para estudios a mayor escala

Los microplásticos pueden viajar hacia lugares donde no se los busca, una dificultad que complica el seguimiento de su origen y recorrido. “Pueden ser transportados a sitios donde la gente no los está buscando, lo que hace difícil rastrearlos”, señaló Gijs De Boer, coautor del trabajo, quien era investigador de CIRES y CU Boulder cuando se desarrolló el estudio y actualmente dirige la División de Medio Ambiente y Energía del Laboratorio Nacional Brookhaven.

El proyecto reunió a especialistas de CIRES, CU Boulder y la Universidad de Rhode Island, con aportes de ciencias atmosféricas e ingeniería aeroespacial. Calmer y De Boer fueron los investigadores principales y destacaron el apoyo del Programa de Investigación Innovadora (IRP) de CIRES, una competencia interna destinada a investigaciones novedosas o poco convencionales que pueden tener dificultades para obtener financiamiento por vías tradicionales.

“Los proyectos del IRP pueden servir como trampolín para empezar algo pequeño y ponerlo en marcha cuesta abajo, como un copo de nieve que se convierte en una avalancha”, sostuvo De Boer.

Y añadió: “La innovación suele producirse en las intersecciones, y el IRP impulsa esfuerzos interdisciplinarios como este, que combinan la ciencia atmosférica con la ingeniería aeroespacial”.

El equipo espera aplicar el método al estudio del transporte a larga distancia y el origen de los microplásticos. Calmer anticipó que el próximo objetivo es el Ártico.