Los microplásticos generan nuevas moléculas químicas bajo la acción de la luz solar
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Científicos de China y Singapur descubrieron que estos compuestos al degradarse bajo la luz ultravioleta cambian la química del agua. Por qué consideran que la inteligencia artificial podría ayudar para afrontar el problema ambiental
Un grupo de científicos de China y Singapur descubrió que los microplásticos, sean convencionales o biodegradables, sueltan compuestos invisibles en el agua cuando reciben luz solar.
Estos compuestos recibieron el nombre de “materia orgánica disuelta derivada de microplásticos“ y son distintos de los que ya existen en la naturaleza.
El hallazgo, que fue publicado en la revista New Contaminants, muestra que la luz ultravioleta activa a los residuos plásticos y convierte el agua en un lugar donde se forman nuevas sustancias.
Los investigadores advirtieron que el aporte de los nuevos compuestos aumentará en el futuro por la gran cantidad de micro y nanoplásticos y residuos plásticos que ya hay en el ambiente, y porque su cantidad sigue en aumento.
El resultado implica que, a medida que crece la contaminación plástica, el agua recibe cada vez más compuestos que pueden afectar a los seres vivos y modificar los ciclos naturales.
El estudio fue realizado por Shiting Liu, Xiamu Zelang, Chao Ma, Zhuoyu Li, Xinyue Wang, Hanyu Ju y Jiunian Guan.
Trabajan en la Escuela de Medio Ambiente de la Universidad Normal del Noreste, el Instituto de Ciencias del Sistema Tierra de la Universidad de Tianjin y el Laboratorio Estatal de Conservación de Suelos de la Academia de Ciencias de China. También colaboró Jingjie Zhang, de la Universidad Nacional de Singapur.
Luz solar y plásticos: química inesperada
Los microplásticos son pequeños fragmentos de plástico, de entre 13 y 74 micrómetros, que provienen de la degradación de objetos plásticos más grandes y pueden encontrarse en el agua, el suelo y el aire.
El grupo de investigadores se había propuesto averiguar cómo los microplásticos liberan compuestos en el agua, y qué cambios había bajo luz ultravioleta.
Tuvieron en cuenta tanto al Ácido PoliLáctico (PLA) y el tereftalato de adipato de polibutileno (PBAT), que son biodegradables, como los convencionales (PE y PET).
El equipo comparó esos plásticos con materia orgánica natural del río Suwannee. Así, pudo ver cómo varía la cantidad y el tipo de compuestos que sueltan los microplásticos y si la luz acelera o cambia ese proceso.
Se preguntaron si los compuestos de los plásticos biodegradables se parecen más a los de origen natural o si también son diferentes.
El estudio también analizó el ritmo del proceso, es decir, cómo y cuándo cambian los compuestos que quedan en el agua después de estar en contacto con microplásticos y luz.
El agua cambia bajo el sol
Para hacer los experimentos, los científicos pusieron tres gramos de cada microplástico en agua ultrapura y los sometieron a luz ultravioleta y a oscuridad.
Analizaron las muestras durante 96 horas usando tecnologías que permiten ver las moléculas en detalle.
La luz ultravioleta aceleró la liberación de compuestos desde los plásticos. El modelo matemático mostró que la liberación sigue un ritmo constante cuando hay luz UV.
Los plásticos biodegradables, como PLA y PBAT, soltaron más compuestos solubles bajo la luz. Esto sucede porque tienen una estructura menos estable.
Los plásticos aromáticos, como PET y PBAT, liberaron compuestos de forma más lenta y pareja.
Durante el proceso, cambiaron los tipos de moléculas en el agua. En PET, los compuestos oxidados pasaron a ser mayoría. En PLA, los taninos y compuestos oxidados subieron mucho.
Los resultados confirmaron que la materia orgánica de los plásticos tiene una composición distinta a la natural: más moléculas oxidadas, menor peso y más aditivos plásticos.
El análisis identificó monómeros, oligómeros y aditivos, lo que muestra que los microplásticos no solo sueltan fragmentos, también sustancias químicas añadidas durante su fabricación.
Agua nueva, retos nuevos
El hallazgo implica que la materia orgánica derivada de microplásticos puede cambiar la forma en que los nutrientes y contaminantes se mueven en el agua.
Algunos compuestos pueden servir de alimento para bacterias marinas, mientras otros podrían frenar su crecimiento o ayudar a formar nuevas sustancias químicas.
Tras analizar los resultados, los investigadores sugieren vigilar el impacto ambiental de estos compuestos en distintas etapas, ya que cambian con el tiempo y el tipo de plástico.
Además, sugieren que el uso de la inteligencia artificial puede ayudar a predecir esos cambios y sus efectos.
Si bien reconocieron que se deberían realizar más investigaciones en ambientes naturales, el doctor Guan, autor principal, resaltó: “Los microplásticos no solo contaminan los ambientes acuáticos como partículas visibles. También crean una pluma química invisible que cambia a medida que se degradan”.
Además, precisó que el estudio “muestra que la luz solar es el principal motor de este proceso y que las moléculas liberadas por los plásticos son muy diferentes de las producidas de forma natural en ríos y suelos”.
Esa presencia constante de los microplásticos y su materia orgánica asociada puede modificar los ciclos naturales y la vida en el agua. Las consecuencias recién empiezan a entenderse.
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