Nanoplásticos a gran altura
Investigadores detectan partículas microscópicas de plástico en glaciares alpinos con la ayuda de montañeros
Los nanoplásticos -partículas de plástico de tamaño inferior a 1 µm- se dispersan ampliamente debido a su escaso peso. Un equipo de investigación coordinado por el Centro Helmholtz de Investigación Medioambiental (UFZ) ha publicado ahora un artículo en Scientific Reports que muestra hasta qué punto los glaciares situados a más de 3.000 m de altitud en los Alpes están contaminados por nanoplásticos. Los investigadores recurrieron a la ciencia ciudadana para recopilar los datos. Los montañeros recogieron las muestras en los glaciares.
Los nanoplásticos se crean principalmente por la degradación de macroplásticos y microplásticos en el medio ambiente, mediante procesos de descomposición abióticos y bióticos como las enzimas, la oxidación, la hidrólisis y la abrasión mecánica. La contribución de los macroplásticos y los microplásticos a la contaminación ambiental se ha investigado a fondo. Sin embargo, se sabe mucho menos sobre las partículas nanoplásticas, que pueden suponer riesgos aún mayores para el ser humano. "Los nanoplásticos son especialmente preocupantes porque, a diferencia de los microplásticos, no se filtran. Los seres humanos pueden inhalar fácilmente las partículas, que, debido a su pequeño tamaño, pueden penetrar las membranas y entrar en el torrente sanguíneo", afirma el Dr. Dušan Materic, director científico del proyecto y químico del UFZ.
Debido a su bajo peso, las nanopartículas pueden transportarse largas distancias a través de la atmósfera. Sin embargo, aún faltan estudios globales sobre cómo llegan a regiones remotas alejadas de los centros industriales y urbanos. En su trabajo de investigación, Materi? y sus colegas investigaron hasta qué punto los glaciares de los Alpes están contaminados con nanopartículas y las fuentes de las que proceden.
En primer lugar, los investigadores tuvieron que recoger muestras a más de 3.000 m de altitud. "Para los investigadores, es difícilmente posible y a menudo demasiado peligroso acceder a estas regiones. No sólo se necesita tiempo para largas excursiones y conocimientos locales especializados, sino sobre todo una buena forma física para poder pasar varios días viajando por los glaciares con una pesada mochila", afirma la primera autora Leonie Jurkschat.
Por ello, los científicos colaboraron con un equipo de montañeros. A lo largo de la histórica ruta alpina de alto nivel de Chamonix (Francia) a Zermatt (Suiza), recogieron nieve y hielo de los glaciares en 14 lugares de Francia, Italia y Suiza alejados de las rutas turísticas de senderismo y enviaron las muestras al UFZ para su análisis.
"Los escaladores retiraron el hielo de la capa superior del glaciar porque queríamos analizar la exposición a los nanoplásticos durante las últimas semanas", explica Materic. Para evitar la contaminación, los investigadores del UFZ formaron exhaustivamente a los alpinistas en talleres en línea de antemano. Por ejemplo, los escaladores debían utilizar ropa y cuerdas nuevas, el encargado de tomar las muestras debía ser siempre el primero del equipo de cordada y la toma de muestras debía realizarse lo más rápidamente posible para evitar la contaminación.
Para analizar las muestras en el UFZ, los investigadores utilizaron un espectrómetro de masas de reacción por transferencia de protones (PTR-MS) de alta resolución, que se acopla a la desorción térmica (TD) y mide las concentraciones de gases traza orgánicos. El TD-PTR-MS quema el plástico presente en las muestras. El espectrómetro de masas cuantifica los gases liberados durante el calentamiento. Como cada polímero produce una especie de huella dactilar de gases, es posible determinar su identidad y concentración. Los investigadores de la UFZ encontraron principalmente abrasión de neumáticos y los plásticos polietileno (PE) y poliestireno (PS) en las muestras de los glaciares, mientras que el tereftalato de polietileno (PET) se halló con mucha menor frecuencia. En total, sólo pudieron detectar nanoplásticos en cinco de las 14 localizaciones. "Esto demuestra que no todas las zonas de un glaciar están contaminadas. Cuando el viento es especialmente fuerte, las nanopartículas son arrastradas y se reacumulan en zonas del glaciar más protegidas del viento", afirma Materic. Las concentraciones de nanoplásticos en los cinco lugares eran de 2 a 80 ng/ml de nieve fundida.
Los investigadores del UFZ también querían saber de dónde procedían las partículas nanoplásticas detectadas. Para ello, colaboraron con colegas del NILU de Noruega. Utilizaron el modelo de dispersión de partículas "Flexpart" para modelizar y analizar el transporte atmosférico de partículas. Teniendo en cuenta diversos parámetros como el viento, la temperatura, la nubosidad y la presión atmosférica, pudieron modelizar dónde es más probable que se hayan originado los nanoplásticos de diferentes tamaños, densidades y pesos, basándose en el lugar del glaciar donde se encontraron. "Las nanopartículas se envían virtualmente a su lugar de origen en el modelado", afirma Materic. El equipo de investigación descubrió que lo más probable es que los nanoplásticos sean transportados a los glaciares alpinos desde el oeste y se depositen allí. En los lugares donde se han encontrado nanoplásticos, más del 50% de las partículas proceden del Atlántico. "Hay mucho macroplástico y microplástico en el mar. Se descomponen en nanoplásticos, son arrastrados por las olas y el estallido de burbujas y acaban entrando en la atmósfera", explica Materic. En tierra, la mayoría de las partículas proceden de Francia (más del 10%), seguida de España y Suiza.
Para saber aún más sobre la contaminación por nanoplásticos en los glaciares, Materi? asumió el papel de director científico en el proyecto de ciencia ciudadana GAPS 2024. El objetivo es que equipos de montañeros recojan muestras de glaciares de todo el mundo. Después se analizarán en el UFZ. Algunas -por ejemplo, de la Antártida, Nueva Zelanda y el Himalaya- ya han llegado a los laboratorios del UFZ y están a la espera de ser analizadas.
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