La contaminación por plásticos se ha convertido en una creciente preocupación medioambiental que afecta incluso a las regiones más remotas del planeta, como la Antártida y el Ártico, poniendo en peligro su ecosistema y contribuyendo al cambio climático.
Si bien el continente antártico suele considerarse una región prístina y libre de contaminación antropogénica, la presencia humana debido a la investigación científica, las actividades pesqueras, el turismo y el transporte de partículas desde regiones remotas han generado la presencia de residuos plásticos en la región. En un estudio pionero interdisciplinario investigadores de la Universidad Nacional de La Plata detectaron, por primera vez en la historia, la presencia de microplásticos en el aire de la Antártida.
Mientras que la mayoría de los estudios publicados en la literatura se han centrado en la contaminación marina y el rol de las corrientes oceánicas, los monitoreos para evaluar la presencia de microplásticos en la circulación atmosférica antártica estaban ausentes hasta el momento.
Investigadores de la UNLP, del Instituto Antártico Argentino (IAA) y del Centro de Investigaciones del Mar y la Atmósfera (CIMA) han comprobado la presencia de microplásticos en el aire del continente blanco.
El equipo de trabajo del Centro de Química Inorgánica (CEQUINOR) perteneciente a la Facultad de Ciencias Exactas de la UNLP, al CONICET y asociado a la CIC, analizó y caracterizó las muestras provenientes del monitoreo atmosférico realizado durante un año en los alrededores de la estación científica Base Carlini, ubicada en la Isla 25 de Mayo perteneciente al archipiélago de las Islas Shetland del Sur en la Península Antártica.
Cabe destacar que esta región de estudio es parte del Sector Antártico Argentino, donde las actividades científicas tienen un rol importante desde hace décadas, fortaleciendo el reclamo argentino de soberanía sobre esta región.
El estudio, titulado “Airborne microplastic pollution detected in the atmosphere of the South Shetland Islands in Antarctica”, fue publicado este mes en la destacada revista internacional Chemosphere de la editorial Elsevier. https://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S0045653524026638
La problemática del plástico
Actualmente, la producción anual de plástico supera los 430 millones de toneladas, de las cuales más de dos tercios son productos de corta duración que rápidamente se convierten en desechos. La cantidad de residuos plásticos descartados tras un solo uso alcanzó los 139 millones de toneladas en 2021, lo que destaca el impacto significativo en la salud de los ecosistemas.
En este sentido, el Programa de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente (PNUMA) viene incorporando hace años el problema emergente de la contaminación por plásticos y microplásticos en el medioambiente.
¿Qué son los microplásticos?
Los materiales plásticos, expuestos en el medioambiente a la radiación solar, la abrasión y al tiempo, se degradan en fragmentos cada vez más pequeños llamados microplásticos (definidos generalmente menores a 5 mm), e incluso a niveles de nanoplásticos (menores a 1 micra), aumentando exponencialmente la cantidad de partículas plásticas con disponibilidad en los ecosistemas. A este tipo de materiales se los denomina “microplásticos secundarios”, los cuales también incluyen la enorme cantidad de fibras sintéticas liberadas del lavado de ropa doméstica y a través de las plantas de tratamiento de aguas residuales, cuya naturaleza química incluye poliésteres, poliamidas, poliacrilonitrilos y fibras semisintéticas de naturaleza celulósica.
Otra fuente de materiales plásticos liberados al medioambiente son los denominados “microplásticos primarios”, los cuales fueron sintetizados de esas dimensiones para ser agregados en productos comerciales, tales como los de cuidado personal (pastas dentales, exfoliantes faciales y corporales, entre otros).
En lo que respecta a la contaminación atmosférica, los investigadores destacan que “la contaminación por microplásticos en el aire (AMP, de las siglas en inglés Airborne Microplastic Pollution) contribuye a las partículas de aerosol, impactando significativamente en el cambio climático y la salud de los ecosistemas. Se han reportado estudios donde se destaca el rol potencial de las AMPs en los procesos de formación de nubes pudiendo impactar en los patrones de precipitaciones locales, como así también involucrarse en los procesos radiativos globales del planeta. ”El transporte masivo de estas partículas a las regiones polares y su deposición sobre la nieve o el hielo puede acelerar los procesos de fusión en la criósfera”.
Un estudio pionero.
El IAA, responsable de las investigaciones científicas en la Antártida, viene desarrollando proyectos a cargo de los Dres. Cristian Vodopivez y Antonio Curtosi, para determinar la presencia de contaminantes emergentes en matrices ambientales antárticas. Los investigadores destacan que “la sinergia de trabajo con científicos del CIMA y el CEQUINOR han impulsado el monitoreo, la detección y caracterización de microplásticos en matrices atmosféricas”.
En la Campaña Antártica de Verano (CAV) 2021/2022, y durante el trabajo de campo a cargo del Msc. Alfredo “Alpio” Costa (IAA) se instalaron muestreadores atmosféricos pasivos, adaptados por el Dr. Gabriel Silvestri (CIMA), en las inmediaciones de la estación científica Base Carlini. El estudio tuvo como principales objetivos probar el sistema pasivo de muestreo diseñado, que permite monitorear regiones remotas sin la necesidad de energía eléctrica, determinar la presencia de residuos de origen plástico en el aire, y evaluar el rol del transporte atmosférico de corto y largo alcance de las partículas plásticas.
“El monitoreo fue realizado entre los meses de marzo del 2022 y enero del 2023, en tres regiones cercanas a la base científica”, comenta Alfredo “Alpio” Costa.
Por otro lado, el Dr. Vodopidez responsable del proyecto en el Programa Antártico Argentino comenta que la relevancia como punto estratégico de muestreo se debe principalmente a tres razones: “1) esta región de la Antártida Occidental tiene la mayor densidad de estaciones científicas, lo que garantiza una presencia humana durante todo el año; 2) su ubicación en el extremo norte de la Península Antártica, relativamente cerca de la Patagonia, sugiere una potencial fuente externa de microplásticos en el aire; y 3) la disponibilidad de laboratorios y personal capacitado en la Estación Carlini permite la recolección y el pretratamiento efectivo de las muestras”.
Los investigadores del CEQUINOR, el Dr. Rodríguez Pirani y la Dra. Picone, expresaron que “se hallaron residuos de origen plástico en todos los muestreadores analizados, siendo el 80% de las partículas encontradas microfibras de origen textil de no más de 30 micras de ancho”. Con esto destacan que “las muestras tuvieron que ser exhaustivamente analizadas mediante técnicas de microespectroscopia de infrarrojo y Raman”.
Los científicos de la UNLP realizaron una estadía en el Laboratorio Nacional de Luz Sincrotrón (LNLS-SIRIUS) de la ciudad de Campinas, San Pablo (Brasil) utilizando las instalaciones de la línea de trabajo IMBUIA de micro-FTIR. Por otro lado, en el CEQUINOR, y con apoyo de la Dra. Rosana Romano, fue posible caracterizar de manera complementaria parte de las muestras a través de microespectroscopia Raman, que permite analizar materiales con una resolución espacial de hasta una 1 micra.
Los resultados que hallaron los investigadores fueron sorprendentes. En este sentido, el Dr. Rodríguez Pirani comenta que “se encontraron una batería de composiciones químicas de origen plástico presentes en el aire de esta región remota, siendo las más importantes microfibras de origen textil, principalmente semi-sintéticos (materiales de base celulósica teñidos artificialmente), y de origen sintético como poliésteres, poliamidas, poliacrilonitrilos y polipropilenos”.
La Dra. Picone destaca que “a través de la espectroscopia Raman pudo detectarse por primera vez en esta región antártica pigmentos y aditivos asociados a la industria textil y del plástico, confirmando la presencia de azul de índigo, azul reactivo 238 y ftalocianinas de cobre en la mayoría de las fibras sintéticas analizadas”.
“Este trabajo fue posible principalmente gracias al financiamiento del Programa Antártico Argentino, que mediante la Dirección Nacional del Antártico (DNA) permite el traslado del personal científico a las bases Antárticas, la instalación de los sistemas de muestreo, la permanencia en territorio y el retorno al continente para su análisis”, enfatizó Rodríguez Pirani.
Las conclusiones del Trabajo
El hallazgo principalmente de microfibras de origen textil y plásticas en los tres sitios de monitoreo, observando claras diferencias tanto en la cantidad como en el tipo de plásticos poliméricos encontrados. Mientras que en los sitios dentro de la estación científica muestran la mayor cantidad de partículas y una amplia variedad de composiciones químicas, el sitio más alejado de la estación presenta una menor distribución de tipos de plásticos.
Los investigadores mencionan que “el transporte de partículas atmosféricas de largo alcance producido por masas de aire provenientes de áreas remotas, así como el transporte de corto alcance por vientos o actividad antrópica local, son los principales responsables de la contaminación por microplásticos atmosféricos hallada en esta región de la Península Antártica”.
En este sentido, el investigador del CIMA, Gabriel Silvestri, coordinador de la iniciativa junto con el Dr. Vodopidez, comenta que “para aclarar el papel del transporte de largo alcance y determinar si los microplásticos detectados en la estación Carlini pueden tener su origen en ciudades del sur de América del Sur, estamos actualmente realizando estudios que consideran las trayectorias de partículas desde los principales centros urbanos patagónicos”.
“Nuestros hallazgos resaltan la necesidad de expandir la red de monitoreo a estaciones científicas adicionales y regiones remotas con una actividad humana mínima. Aumentar el número de sitios de observación y realizar estudios complementarios sobre la dispersión aérea fortalecerá las evaluaciones de posibles fuentes de contaminación de largo alcance”, concluyeron los científicos.
¿Cómo continúa el trabajo?
Recientemente, los investigadores recibieron un importante financiamiento de la Fundación Williams para ejecutar el proyecto “Monitoreo atmosférico de microplásticos en la región del Sector Antártico Argentino. Caracterización mediante técnicas espectroscópicas avanzadas de micro infrarrojo y Raman”. El responsable del proyecto, el Dr. Rodríguez Pirani, expresa que “este financiamiento nos permitirá profundizar los estudios que venimos realizando en Base Carlini, ampliando la red de monitoreo hacia otras regiones del Sector Antártico Argentino”.
Con este objetivo el investigador Rodríguez Pirani participará de la CAV 2024/25, instalándose junto con el Sr. Gino Pietrodangelo, personal técnico responsable del equipamiento Raman en CEQUINOR, en Base Carlini durante este verano. Asimismo, y dado los éxitos alcanzados, el investigador comenta que el Dr. Vodopivez los ha expresamente convocado para participar del proyecto “Microplásticos en el Ambiente Antártico: Implementación de la Iniciativa Nutec Plastics”, que el IAA ejecuta en cooperación con la Organización Internacional de Energía Atómica (OIEA), y especialmente con el Laboratorio Ambiental de la OIEA en Mónaco, recientemente designado por UNESCO/COI en el marco del Decenio de los Océanos, Acciones Contaminación Marina, como institución líder para el monitoreo global de la contaminación marina por plásticos.
El Nutec Plastics es un programa global destinado a evaluar la contaminación por plásticos en el ambiente marino, del cual participan 89 países. En enero de 2024 se efectuó el lanzamiento oficial del proyecto en Antártida con la presencia del presidente argentino, Javier Milei, el director general de la OIEA Rafael Grossi, ministros del poder ejecutivo de la nación, autoridades del CONICET y científicos principales del IAA.
