La amenaza omnipresente de los microplásticos, diminutas partículas que impregnan cada rincón de nuestro medio ambiente e incluso nuestros cuerpos, plantea una de las cuestiones medioambientales clave de nuestro tiempo. Los científicos y expertos en medio ambiente se enfrentan constantemente al desafío de predecir dónde se acumularán más estas partículas, de menos de cinco milímetros. La identificación precisa de los llamados "puntos calientes" es crucial para dirigir los esfuerzos de saneamiento y mitigar su impacto perjudicial. Una reciente investigación científica aporta una visión revolucionaria a este problema, revelando que un factor biológico, hasta ahora ignorado, desempeña un papel decisivo en el destino de estas partículas en los ecosistemas acuáticos.

La vida secreta de los lechos fluviales: El papel del biofilm

En el fondo de los ríos, arroyos y a lo largo de las costas marinas, las superficies de arena y sedimentos no son inertes. Están cubiertas por una fina y pegajosa capa conocida como biofilm. Esta cubierta biológica es creada por comunidades de microorganismos como bacterias, algas y hongos. Estos segregan sustancias conocidas como sustancias poliméricas extracelulares (EPS), que crean una matriz pegajosa que une las partículas de sedimento. Aunque durante mucho tiempo se pensó que una superficie tan pegajosa podría favorecer la captura de microplásticos, una nueva investigación realizada en el Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT) demuestra justo lo contrario. Parece que el biofilm actúa como una especie de "capa protectora" que reduce la deposición de microplásticos.

El estudio descubrió que, en condiciones por lo demás idénticas, los sedimentos enriquecidos con biofilm retienen una cantidad significativamente menor de partículas de microplástico. La razón radica en la interacción física entre las partículas, el agua y el propio sustrato. El biofilm rellena los espacios microscópicos entre los granos de arena, haciendo la superficie más lisa y menos "adherente" para las partículas que llegan. Cuando una partícula de microplástico aterriza en una superficie así, no puede penetrar más profundamente en el sedimento, sino que queda más expuesta en la parte superior. Por ello, el flujo de agua la levanta y la arrastra río abajo con mucha más facilidad. Por el contrario, los lechos de arena desnudos actúan como una trampa, permitiendo que las partículas se asienten más profundamente entre los granos de arena, donde están protegidas de las corrientes de agua y son más difíciles de remover.

Un experimento innovador que esclarece los procesos

Para llegar a estas conclusiones, los investigadores diseñaron un preciso experimento de laboratorio. Utilizaron un tanque de flujo especial, una especie de simulador de río en miniatura, cuyo fondo estaba revestido de arena fina. En algunos experimentos, también se colocaron tubos de plástico verticales en la arena para simular la presencia de raíces, por ejemplo, en ecosistemas de manglares. La parte clave de la investigación fue la comparación de dos tipos de sustratos: uno compuesto por arena pura y otro en el que la arena se mezcló con un material biológico que imita fielmente el biofilm natural y sus sustancias poliméricas extracelulares.

Durante el experimento, se bombeó agua mezclada con diminutas partículas de plástico a través del tanque durante tres horas. Después, se fotografió la superficie del lecho del río bajo luz ultravioleta (UV). Esta técnica permitió que las partículas de plástico fueran fluorescentes, es decir, que brillaran, lo que dio a los científicos la posibilidad de medir con precisión y cuantitativamente su concentración en diferentes superficies. Los resultados fueron inequívocos y revelaron dos fenómenos clave que afectan a la deposición de microplásticos.

Aliados inesperados en la lucha contra la contaminación

El primer fenómeno observado estaba relacionado con la turbulencia. Justo alrededor de las raíces simuladas, el aumento de los remolinos de agua impedía la deposición de partículas, creando una especie de "zonas protegidas". Sin embargo, el segundo hallazgo, aún más significativo, se refería a la influencia del propio biofilm. A medida que aumentaba la proporción de biofilm simulado en el sedimento, disminuía la cantidad de plástico acumulado.

El equipo científico concluyó que los polímeros pegajosos del biofilm rellenan los poros e irregularidades entre los granos de arena, dejando menos espacio para "atrapar" micropartículas. Como las partículas estaban más expuestas en la superficie, en lugar de estar ocultas en el sedimento, las fuerzas generadas por el flujo de agua podían levantarlas de nuevo y llevárselas con más facilidad. Esto significa que un río con un fondo arenoso o de grava sin una actividad biológica significativa probablemente retendrá una proporción mucho mayor de microplásticos que un río cuyo fondo es fangoso y está cubierto por una rica capa de biofilm. Las zonas arenosas desnudas se convierten así en potenciales focos de acumulación de microplásticos, mientras que las zonas biológicamente activas tienen una mayor capacidad de autolimpieza.

Aplicaciones prácticas: ¿Dónde buscar los microplásticos?

Esta investigación proporciona una "herramienta" inestimable para los ecologistas y las agencias de protección del medio ambiente. Ofrece directrices claras sobre dónde deben centrarse los esfuerzos de seguimiento y saneamiento. En lugar de un muestreo aleatorio, ahora es posible identificar con mayor certeza los hábitats más susceptibles a la acumulación de estas peligrosas partículas. Por ejemplo, en ecosistemas complejos como los manglares, los bordes exteriores y arenosos expuestos a corrientes más fuertes serán probablemente lugares con altas concentraciones de microplásticos. Por otro lado, las zonas interiores, donde el fondo es fangoso y rico en biofilm, podrían contener muchos menos residuos plásticos.

Este enfoque permite un uso más eficiente de los recursos y la dirección de las medidas de protección hacia donde son más necesarias. La identificación de las regiones arenosas exteriores como posibles focos de concentración las convierte en zonas prioritarias para el seguimiento y la protección. Además, estos hallazgos abren la puerta a nuevas estrategias de mitigación de la contaminación. Se sugiere que las medidas de restauración medioambiental, como la reforestación de las zonas costeras con plantas que promueven el crecimiento de biofilms, podrían ayudar activamente a reducir la acumulación de microplásticos en los sistemas acuáticos. Se destaca el poderoso papel que desempeñan los factores biológicos y físicos en la configuración de los procesos de transporte de partículas, ofreciendo soluciones basadas en la naturaleza para un problema creado por el hombre.

Fuente: Massachusetts Institute of Technology