Científicos del Noroeste estudian fuente de contaminación plástica generalizada

La voluntaria Deborah Woolley de Seattle recolecta basura marina en un área designada para la recolección de basura en Seattle. (Dan DeLong/InvestigateWest)

La voluntaria Deborah Woolley de Seattle recolecta basura marina en un área designada para la recolección de basura en Seattle. (Dan DeLong/InvestigateWest)

En un sábado nublado en Seattle, un grupo de voluntarios peina una pequeña sección de la playa en Golden Gardens Park en busca de basura. Con cubos de 5 galones en la mano, lentamente se abren en abanico y buscan en una zona más o menos rectangular marcada por conos, pasando por los mismos lugares varias veces desde el césped hasta la línea de flotación mientras buscan incluso las cosas más pequeñas que no pertenecen allí.

Los senadores estadounidenses Jeff Merkley y Ron Wyden de Oregón, Bernie Sanders de Vermont y Elizabeth Warren de Massachusetts quieren que la administración Biden tome la iniciativa en la lucha contra la contaminación plástica. En una carta a principios de este mes, pidieron al secretario de Estado Anthony Blinken que asegure un acuerdo con otros países en la primera sesión de esta semana del Comité Intergubernamental de Negociación de las Naciones Unidas, que fue creado para llegar a un acuerdo global sobre el tema. . “La contaminación plástica es una amenaza clara y presente para nuestra salud pública, nuestra seguridad económica y el bienestar futuro de nuestro planeta. Sin una acción inmediata y audaz, es una amenaza que seguirá creciendo”, escribieron.

A diferencia de otras limpiezas de fin de semana que se realizan más abajo en la playa, este grupo recibió instrucciones especiales que los ayudarán a categorizar y registrar todo lo que encuentren, desde restos de comida y juguetes hasta pequeños pedazos de papel de aluminio y, por supuesto, muchos tipos de plástico.

Desde piezas grandes, como botellas, vasos e incluso una figura de acción de los Pitufos, hasta pequeños microplásticos (fragmentos, películas, fibras o espumas de menos de 5 mm de largo), el plástico es uno de los contaminantes más comunes que encontrará este grupo, lo que refleja lo que los equipos de limpieza ver regularmente en todo el país.

Recientemente, la atención internacional se ha centrado en el problema, que solo empeora a medida que el plástico no se descompone, sino que se degrada en piezas más pequeñas que permanecerán en el medio ambiente durante miles de años. Los plásticos de un solo uso se eliminarán gradualmente de los parques nacionales para 2032 después de un anuncio en junio de la administración Biden, y para fines de 2024, las Naciones Unidas planean tener un plan legalmente vinculante para terminar con la contaminación plástica a nivel mundial.

Pero grupos como este equipo de limpieza están ayudando a responder una pregunta más básica: ¿De dónde provienen estas cosas?

Estos voluntarios están siguiendo el "Protocolo de evaluación de basura escapada", que se desarrolló en el estado de Washington de 2018 a 2021 y ahora lo utilizan grupos de voluntarios en todo el país con la orientación de la Agencia de Protección Ambiental. La idea es proporcionar datos estandarizados a los reguladores estatales y locales para que puedan atacar mejor las fuentes de contaminación.

"Estamos haciendo lo mismo en diferentes sitios en todo el estado para ver: ¿cómo se ve la basura aquí frente a cerca de una carretera frente a un callejón frente a otra playa?" explica Heather Trim, directora ejecutiva de Zero Waste Washington, una organización que ayudó a desarrollar el protocolo. Usando pines geográficos en su teléfono, marca la ubicación de los conos alrededor del perímetro del área de limpieza, lo que le permitirá mapearla más tarde. "Los datos que van a recopilar van a ser manzanas con manzanas" entre los sitios.

Aunque la ciudad de Seattle ya limpió esta playa de grandes escombros horas antes de que la gente comenzara a llegar al popular parque, los aproximadamente 20 voluntarios que trabajan con Puget Soundkeeper terminan llenando baldes con basura.

Los voluntarios Valerie Chu y David Corrado se sientan en el césped para clasificar el material en bandejas después de ayudar a recoger la basura de la playa. Otros voluntarios llevan las bandejas a las mesas instaladas bajo un dosel para dividirlas aún más específicamente en recipientes de plástico con etiquetas detalladas.

Un proyecto de reportaje de InvestigateWest que examina uno de los contaminantes más problemáticos del siglo XXI: el plástico. Esta serie fue financiada en parte por la Fundación Camino Sostenible.

¿La basura es del camping? ¿Es de artes de pesca? ¿Es un artículo para el hogar? ¿Son desechos de perros? Hay un contenedor de un cuarto de galón para básicamente cualquier artículo que pueda encontrar, con docenas de categorías posibles. Luego, algunos de los voluntarios más jóvenes ayudan a contar la cantidad de artículos en cada contenedor, pesan la basura de esa categoría y dictan sus hallazgos al encargado del registro.

Como era de esperar, el plástico es una de las sustancias más comunes en todas las categorías.

Chu, que trabaja en toxicología en el área de Seattle y se ofrece regularmente como voluntaria en Puget Soundkeeper, dice que está muy consciente de los problemas que el plástico puede plantear en el medio ambiente.

"Cuando se trata de microplásticos, muchas veces los contaminantes [se adhieren] a estas microfibras de la ropa", explica Chu. "Cuando se trata de todos esos contaminantes, hay muy poca investigación para mostrar qué hace que las cosas sean más tóxicas".

Básicamente, los productos químicos que ya contaminan el medio ambiente, como los PCB (bifenilos policlorados) y los retardantes de llama, pueden adherirse al plástico y convertirse en otras sustancias más tóxicas, dice. Pero se sabe poco sobre los impactos que esas combinaciones pueden tener en las personas, la vida silvestre y el medio ambiente.

Si bien las fibras que los voluntarios encuentran en la playa son en su mayoría demasiado grandes para clasificarlas como microplásticos, algunos de estos materiales podrían finalmente descomponerse hasta alcanzar ese tamaño.

Y aunque grupos como este realizan limpiezas en todo el país todos los días, están comenzando a desviar su atención del final de la vida útil del plástico para centrarse en el principio. Si algo va a cambiar, dicen, las opciones de producción y empaque de plástico en todo el mundo deben cambiar.

"Sería bueno que más personas supieran sobre el comienzo de la vida del plástico y el papel que tienen en él estas grandes corporaciones", dice Gillian Flippo, coordinadora de administración de Puget Soundkeeper, que ayuda a realizar limpiezas y proyectos de ciencia ciudadana en todo el año. "Estos datos se orientarán hacia un cambio a mayor escala, un panorama más amplio y, con suerte, eso potencialmente informará alguna política".

La gente debería centrarse en "cerrar este grifo de plástico", dice.

La realidad de cuán generalizada se ha vuelto la contaminación plástica en todo el mundo es asombrosa.

Ya sea analizando las entrañas o el tejido muscular en el laboratorio de un pez, un crustáceo, un mamífero o una persona, los científicos han encontrado plástico en el interior de prácticamente todos los seres vivos.

Se ha encontrado contaminación plástica incluso en las áreas más vírgenes, incluida la parte más profunda del océano y las cimas de las montañas más aisladas.

Los desechos marinos y las bolsas de plástico que se encuentran a lo largo de los ríos son recordatorios visibles de que el plástico está en las aguas de las que dependemos, pero también es muy probable que salga del grifo de agua de su hogar. La basura de la carretera es una señal obvia de que la tierra está contaminada con plástico, y ahora se ha demostrado que las muestras de hielo y nieve en lugares remotos del planeta, incluso en el Ártico, contienen plástico, lo que sugiere que está viajando a través del mismo aire que respiramos.

Como señalan los investigadores y los científicos ciudadanos, este no es solo un problema creado por popotes de plástico y botellas de bebidas. No se trata solo de las bolsas de plástico de un solo uso, los cubiertos de plástico o la cantidad cada vez mayor de películas de plástico que se utilizan para mantener frescas nuestras frutas, verduras y otros alimentos.

Se han encontrado microplásticos en la cerveza, la miel, el brócoli, la carne, el pescado: las personas y los seres vivos de todo el mundo los consumen inevitablemente.

Pero las campañas de pánico sobre los alimentos a evitar serían ineficaces.

"Lo que estamos tratando de entender es, ¿de dónde viene el plástico?" dice la profesora Elise Granek, experta en ecología marina costera en la Universidad Estatal de Portland, quien dirige el laboratorio de Ecología Costera Aplicada allí. "Sin saber de dónde proviene, es realmente difícil hacer recomendaciones para la gestión y la política".

Afortunadamente, con un creciente interés en la investigación de microplásticos durante la última década, los científicos están comenzando a comprender las fuentes y qué se puede hacer para detenerlas.

En un proyecto con Oregon Public Broadcasting, uno de sus estudiantes ayudó a la estación de radio pública a tomar muestras de ríos alrededor del área de Portland, incluidas pruebas cerca de sus cabeceras en áreas bastante remotas. Probaron sitios en los ríos Willamette, Rogue y Deschutes.

"Encontramos microplásticos en todas partes", dice Granek.

La cantidad de plástico encontrada fue más baja en las áreas más remotas y más alta cerca de los centros urbanos.

"Tiene sentido que hubiera una correlación con la densidad de población, pero ningún lugar era prístino", dice Granek.

Mucha investigación se ha centrado en los microplásticos que se encuentran en las entrañas de los pescados y mariscos, para comprender mejor cómo se pueden absorber a través de su proceso de digestión. Pero en otro proyecto, Granek y otros observaron filetes de pescado común que se encuentran en los mercados. Se encontraron microplásticos en el tejido que la gente realmente come, dice ella.

"Lo que sucede es que en realidad encontramos fibras bastante largas incluso en el tejido muscular de los organismos", dice Granek. "Esas fibras largas son muy, muy delgadas, del orden de 20 micrones de ancho, pero pueden tener un milímetro de largo".

Pero eso no significa que quiera disuadir a las personas de comer mariscos, que son una gran fuente de proteínas saludables.

"No es como si debas evitar esto, porque también obtienes [microplásticos] de otras fuentes", dice Granek.

Este verano, su laboratorio utilizará un sistema de cuadrícula para estudiar partes de Portland. Al buscar pequeños plásticos depositados en el musgo, que abunda en toda la ciudad, intentarán tener una idea de algunos de los puntos críticos de contaminación plástica.

Las partículas de plástico que desgastan los neumáticos son una de las fuentes más comunes de esa contaminación. Por lo tanto, los investigadores esperan que las autopistas y autopistas sean una gran fuente.

"Creemos que el centro de reciclaje en el norte de Portland es probablemente una fuente, porque algunos se caen o se desgastan", dice Granek. "Sabemos que varios estudios han encontrado que los conductos de ventilación de las secadoras liberan microfibras... por lo que nos preguntamos si las instalaciones de lavandería son fuentes más importantes".

El tipo más común de microplástico que se encuentra en cualquier lugar es la microfibra. Por lo general, se desprenden de la ropa de plástico, como el poliéster y el nailon, durante el ciclo de lavado, y aunque las plantas de tratamiento de aguas residuales pueden capturar alrededor del 90 por ciento de esas fibras, alrededor del 10 por ciento todavía se escapa a los efluentes. Aún más de esas microfibras pueden terminar en el medio ambiente si los biosólidos capturados en la planta de tratamiento se usan en prácticas de fertilización agrícola.

Esas mismas microfibras también se liberan al aire a través de las rejillas de ventilación de la secadora. Usando secadoras en casas residenciales en Idaho y Vermont, los investigadores tomaron mantas de color rosa brillante, las mojaron y las colocaron en la secadora a temperatura baja durante una hora. Encontraron las fibras de color rosa intenso en muestras de nieve superficial a una distancia de hasta 30 pies de los respiraderos, y se encontraron más de mil fibras en algunos de los puntos de prueba.

Piense en lo que eso significa para la cantidad de microfibras que Portland o Seattle arrojan al medio ambiente, dice Granek. Es probable que se liberen millones al medio ambiente todos los días.

Una solución que los gobiernos están considerando es exigir filtros especiales en los secadores para capturar la mayoría de esas microfibras en la fuente. Aunque las fibras pueden terminar en vertederos cuando esos filtros se desechan y reemplazan, al menos no se liberarán al aire.

A unas dos horas y media al suroeste de Portland, se está llevando a cabo otra investigación innovadora sobre microplásticos en el Centro de Ciencias Marinas Hatfield de la Universidad Estatal de Oregón, ubicado en Newport, en la costa de Oregón.

A principios de mayo, la profesora asociada Susanne Brander recorre el nuevo laboratorio de microplásticos de la universidad que se completó durante la pandemia. Brander enseña en los departamentos de Pesca, Vida Silvestre y Ciencias de la Conservación y Toxicología Molecular y Ambiental, y ayuda a orientar a los estudiantes cuyo trabajo toca la investigación plástica de diversas maneras.

Con ella para esta gira de mayo está un equipo de estudiantes graduados que pasarán este verano investigando microplásticos en pequeños camarones, peces bioluminiscentes, desechos animales y más.

El equipo colabora con agencias gubernamentales y universidades de todo el país, ya que tienen un equipo especial para identificar el tipo de plástico del que está hecha cada pequeña partícula.

Si bien muchos laboratorios han tenido máquinas FTIR (espectroscopía infrarroja por transformada de Fourier) durante años, este laboratorio tiene un micro-FTIR que puede analizar micro y nanoplásticos de solo micras de longitud. (Un micrón es solo 1/25 000 de pulgada, o una millonésima parte de un metro).

En la sala limpia del laboratorio, donde las campanas especiales y los filtros HEPA mantienen el área libre de la mayor cantidad posible de contaminantes de fondo, la técnica de laboratorio Emily Pedersen coloca una muestra de plástico bajo lo que parece un microscopio. El micro-FTIR pasa radiación infrarroja a través de las partículas y toma varios escaneos mientras una computadora crea una longitud de onda que muestra cuánta luz fue absorbida o reflejada.

"Lee las longitudes de onda que regresan y las compara con una biblioteca conocida", dice Pedersen, y señala que muchos laboratorios ayudaron a crear la biblioteca escaneando sustancias conocidas en el sistema. "Entonces, eso es solo PETE (tereftalato de polietileno), que es una botella o empaque de agua normal".

Para esta demostración, ella ya sabía que el material provenía de una botella de agua, pero cuando el equipo realiza pruebas en varios microplásticos que se encuentran en muestras de animales, la máquina es clave para comprender qué hay allí. También ayuda a separar las fibras naturales y el material orgánico de las sustancias artificiales.

"Si está extrayendo un montón de fibras diferentes de la tripa de un pescado, es realmente difícil saber si son sintéticas o no, a menos que las analice químicamente", dice Brander.

Brander señala que en el congelador tienen muestras de excremento de nutria de Alaska que les pidieron analizar. Otro estudiante de la escuela tiene muestras de núcleos de dunas de arena en espera de ser analizadas. Granek también puede enviar muestras aquí.

En otro laboratorio en el campus satélite, la estudiante graduada de primer año Olivia Boisen muestra muestras congeladas de mictófidos que planea analizar. También conocido como pez linterna, las pequeñas criaturas sirven como una importante fuente de alimento para otros peces, y comúnmente son recogidos por accidente cuando los equipos de investigación están recolectando salmón y otras criaturas marinas para realizar pruebas.

Mientras sostiene un frasco de peces del tamaño de una sardina, estos destellan plateados cuando la luz capta los órganos que les permiten bioluminiscer en las profundidades del agua. Mientras pasan sus días a un kilómetro de profundidad, por la noche se elevan cerca de la superficie para comer, dice Boisen.

"Esta gran cantidad de peces hacen esto todas las noches y luego migran hacia abajo para vivir sus días allí", dice Boisen. "Así que probablemente sean esta bomba de microplásticos desde la superficie hasta la mitad del agua, lo cual es realmente importante de estudiar".

Debido a su abundancia única y al hecho de que muchos museos han conservado peces linterna en frascos de etanol durante varias décadas, Boisen verá si puede rastrear el aumento en la producción de plástico y la contaminación a lo largo del tiempo.

El primer plástico totalmente sintético fue la baquelita, que se fabricó por primera vez en 1907 y pronto se hizo popular para fabricar teléfonos, radios, piezas de automóviles y joyas. Pero no fue sino hasta las décadas de 1950 y 1960 que la producción de plástico comenzó a despegar. En los últimos años, la producción ha seguido creciendo a una escala exponencial, ya que el material barato se utiliza en más productos que nunca.

Boisen teoriza que podría ver niveles más bajos de plástico en los mictófidos capturados y preservados en la década de 1960 en comparación con los capturados frescos para ella este año. Los capturados este año se conservaron utilizando medidas de control de calidad mucho más estrictas para evitar la contaminación, pero aún pueden tener niveles más altos de plástico.

También trabajan con Brander Sara Hutton, candidata a doctorado de tercer año, y Felix Biefel, estudiante de doctorado visitante de Alemania.

Hutton, que trabaja en el Departamento de Toxicología Molecular y Ambiental de la OSU, está estudiando la expresión génica en peces pejerreyes que se crían y exponen a microplásticos en el laboratorio.

Biefel está trabajando con diminutos camarones mísidos criados en el laboratorio para estudiar cómo se ve afectado su comportamiento después de la exposición a microplásticos. Los expondrá a la luz y la oscuridad, así como a diferentes temperaturas.

"Lo bueno de usar el comportamiento es que puede ser un indicador de neurotoxicidad", explica Hutton. "Estamos interesados ​​​​en cómo afecta su cerebro. Si el organismo se desarrolló de manera diferente, afectará su comportamiento".

Los experimentos de exposición son esenciales para comprender mejor lo que significa cuando los investigadores encuentran microplásticos en varias especies, dice Brander.

"Es genial salir y encontrar microplásticos", dice Brander. "Pero la única manera de saber si es peligroso es si tenemos experimentos de laboratorio".

Con tantas personas en diferentes tipos de organizaciones, puede ser más fácil conectar los puntos a medida que las personas comienzan a hablar sobre cambios en las políticas y posibles soluciones.

"[En] el campo de los microplásticos, creo que estamos en el punto en el que sabemos que cosas como los textiles y las partículas de los neumáticos son un problema mayor de lo que pensábamos", dice Brander. "Incluso hace unos años, la atención se centró en popotes y vasos, y productos de un solo uso, que sabemos que todavía son realmente problemáticos y que encontramos en todas nuestras playas".

Pero los plásticos que se encuentran en los sedimentos y los organismos suelen ser microfibras, dice ella.

"Eso nos da una idea", dice, "de qué fuentes debemos buscar".

Algunos estados ya se están enfocando en fuentes ascendentes, como el empaque, al exigir a los productores que paguen por el reciclaje al final de la vida útil de sus productos. A través de lo que se denomina responsabilidad extendida del productor, las empresas que eligen vender su producto en, por ejemplo, botellas de plástico, tendrían que pagar por la recolección y el reciclaje de esas botellas en algunos lugares que ya han aprobado dicha política. El 30 de junio de este año, California dio un gran paso en esa dirección al aprobar lo que se considera la ley más estricta del país para eliminar gradualmente los plásticos de un solo uso y los desechos de envases.

Del mismo modo, los datos de la ciencia ciudadana del "Protocolo de evaluación de basura escapada" pueden guiar la toma de decisiones.

El protocolo se desarrolló después de que Margaret McCauley, coordinadora de Trash-Free Waters para la región del noroeste del Pacífico de la EPA, y un colega se dieran cuenta de que la información que tantos grupos les habían enviado voluntariamente no era comparable.

"Ambos estábamos analizando los datos que las personas recopilaban e intentaban compartir con nosotros en virtud de la Ley de Agua Limpia y la [Ley de Conservación y Recuperación de Recursos]", dice McCauley. "Había mucha gente inteligente haciendo muchas cosas que no se conectaban entre sí".

Algunos grupos pueden contar colillas de cigarrillos individuales, mientras que otros pueden simplemente informar la cantidad de bolsas de basura. Pero, ¿qué tamaño tenían las bolsas de basura? ¿Y cómo se compara un par de jeans mojados con una sola colilla de cigarrillo?, pregunta McCauley.

El protocolo (que obtuvo su nombre más prolijo debido a los desacuerdos sobre el término "basura") permite mediciones estandarizadas que luego pueden ser utilizadas por quienes están en el poder para hacer cumplir cosas como los permisos de aguas pluviales, dice McCauley.

Los permisos y otros mecanismos jurídicamente vinculantes pueden ejercer presión para reducir la contaminación. Cuanto más costosa sea la limpieza, mayor será la probabilidad de que las personas busquen soluciones upstream.

Granek, el investigador del estado de Portland, dice que para abordar realmente el problema, el enfoque no puede permanecer en los hábitos del consumidor y un enfoque de abajo hacia arriba. En cambio, dice que es probable que se necesite un enfoque de arriba hacia abajo, con políticas dirigidas a quienes crean plásticos en primer lugar.

"Creo que una de las cosas de las que nos estamos dando cuenta es que todos podemos hacer un mejor trabajo con nuestras prácticas domésticas, pero en realidad la necesidad de cambios previos es realmente importante", dice Granek.

La gente puede optar por comprar menos artículos de ropa de moda rápida hechos principalmente de plástico, por ejemplo, pero el impacto real vendrá desde arriba, dice ella.

Se recicla menos del 10 por ciento del plástico que va a los contenedores de reciclaje en todo el mundo.

"Algunas industrias tomarán medidas voluntarias y eso es importante", dice Brander. "Algunas personas tomarán medidas voluntarias y eso es importante. Pero creo que también tiene que haber una regulación".

Ya sea que requiera filtros secadores especiales o rediseño de llantas, es posible abordar algunas de las fuentes directamente.

Y abordar el tema del plástico es importante, porque aunque la ciencia aún no sepa si todo ese plástico afecta negativamente la salud humana, ya sabemos que afecta a los animales, causando daño celular y afectando la reproducción y el crecimiento, dice.

"Está en nuestros cuerpos", dice Granek. "Hay suficientes estudios que encuentran efectos en los animales que sería un poco sorprendente si los animales se vieran afectados, pero los humanos no".

InvestigateWest (invw.org) es una organización de noticias independiente sin fines de lucro dedicada al periodismo de investigación en el noroeste del Pacífico. Esta historia fue posible gracias al apoyo de la Fundación Camino Sostenible.

por Samantha Wohlfeil, Oregon Capital Chronicle 1 de diciembre de 2022

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Samantha Wohlfeil es la reportera principal de InvestigateWest en un proyecto que examina uno de los contaminantes más problemáticos del siglo XXI: el plástico.