Figura 1. Microplásticos. (Imagen tomada del sitio web https://pirg.org)
- Introducción
La proliferación del plástico en el siglo XX ha revolucionado nuestra forma de vida, pero ha traído consigo una serie de consecuencias ambientales sin precedentes. Entre ellas, la contaminación por microplásticos (Fig. 1) se erige como uno de los desafíos más acuciantes de nuestro tiempo. Estas diminutas partículas, también conocidas coloquialmente como «lágrimas de sirena» [1], posiblemente debido a su tamaño y a la gran variedad de colores existentes, presentan tamaños menores a 5 milímetros, y pueden ser encontradas en océanos, ríos, suelos y hasta en el aire [2, 3, 4, 5, 6]. Su omnipresencia y su capacidad para acumularse en organismos vivos hacen de ellos una grave amenaza ambiental, poniendo en riesgo la salud de los ecosistemas y de la humanidad [7,8].
Los microplásticos tienen un origen diverso, y su fuente puede clasificarse en primaria y secundaria. Las Fuentes Primarias corresponden a productos que contienen microplásticos desde su fabricación, como las microesferas presentes en los cosméticos, las microfibras liberadas por las prendas sintéticas durante el lavado, las partículas de plástico utilizadas en procesos industriales de pulido y limpieza, y los productos de plástico de un solo uso que se fragmentan con el tiempo (botellas, bolsas, envoltorios) [2, 9, 10, 11, 12]. Por otro lado, las Fuentes Secundarias se generan a partir de la fragmentación de plásticos más grandes. El desgaste de neumáticos, la degradación de productos plásticos en el medio ambiente y los residuos plásticos generados en procesos industriales son ejemplos claros de esta categoría [2]. Las principales fuentes de microplásticos, se resumen en la Tabla 1, subrayando la amplia gama de fuentes de estos materiales y la facilidad con que pueden entrar en el medio ambiente.
Tabla 1. Principales fuentes primarias y secundarias de microplástico [14].
2.Procesos de fragmentación, Mecanismos de Transporte y Dispersión Global
Los microplásticos, una vez liberados al medio ambiente, se fragmentan en partículas cada vez más pequeñas. La fotodegradación, causada por la luz solar, rompe las moléculas de plástico, la degradación mecánica por fricción y abrasión las desgasta, y el calor acelera estos procesos. Aunque limitada, la biodegradación por microorganismos y la hidrólisis por el agua también contribuyen a la fragmentación. Estos procesos, en conjunto, descomponen los plásticos en partículas cada vez más pequeñas, aumentando su superficie de contacto y su capacidad para interactuar con el entorno y los organismos vivos [13].
Una vez fragmentados, los microplásticos son transportados a larga distancia. El viento arrastra las partículas más pequeñas a través de la atmósfera, dispersándolas por todo el planeta. Las corrientes marinas actúan como grandes cintas transportadoras, distribuyendo los microplásticos por los océanos y concentrándolos en giros oceánicos. Por gravedad, las partículas más densas se sedimentan en el fondo marino o en cuerpos de agua dulce. Además, los organismos marinos ingieren los microplásticos, iniciando un proceso de bioacumulación, que los traslada a lo largo de la cadena alimentaria. Finalmente, los ríos transportan grandes cantidades de microplásticos desde la tierra hacia los océanos [2].
Por su parte, la dispersión de los microplásticos en el medio ambiente está determinada por varios factores. El tamaño y la densidad de las partículas influyen en su capacidad de ser transportadas por el viento o las corrientes marinas. Otras propiedades del plástico, como su composición química y estructura molecular afectan su resistencia a la degradación y su flotabilidad. Finalmente, las actividades humanas como la industria, la agricultura y las labores costeras son las principales fuentes de generación de microplásticos y afectan significativamente su distribución en el medio ambiente [13].
3. Impactos de los Microplásticos en los Ecosistemas y en la Salud Humana
Los microplásticos, debido a su persistencia en el medio ambiente y su capacidad para absorber contaminantes, ejercen una amplia gama de impactos negativos en los ecosistemas. En sí, representan una grave amenaza para la fauna marina, ya que numerosas especies, desde pequeñas criaturas hasta grandes mamíferos, los ingieren accidentalmente, lo que puede provocar obstrucciones intestinales, malnutrición e incluso la muerte [14, 15, 16]. Su captación depende no sólo de su forma, tamaño y densidad, sino también, y quizá de forma menos intuitiva, de su color. Un interesante estudio, realizado a principios de la década de 1990, apuntaba a la ingestión preferente de partículas amarillas y tostadas por parte de los organismos marinos, posiblemente porque estas partículas eran confundidas con presas [17]. Además, los fragmentos de plástico más grandes pueden enredarse en los cuerpos de los animales, causando lesiones y dificultando sus actividades básicas. Los microplásticos tienen la capacidad de acumularse en los tejidos de los organismos y ascender en la cadena alimentaria, afectando la salud de los depredadores y alterando los ecosistemas marinos [2, 13].
Estos materiales afectan la flora acuática, al adherirse a las superficies de las plantas, bloquean la luz solar necesaria para la fotosíntesis, lo que reduce su crecimiento y afecta negativamente a todo el ecosistema. Además, actúan como esponjas, absorbiendo diversos contaminantes como pesticidas y metales pesados. Al ser ingeridos por las plantas, estos contaminantes se introducen en la cadena alimentaria, poniendo en riesgo la salud de todos los organismos.
Los microplásticos también contaminan los ecosistemas terrestres [18]. Al llegar al suelo, alteran su estructura y reducen su capacidad para absorber agua, lo que afecta la salud de las plantas y la calidad de los cultivos. Además, estos diminutos fragmentos plásticos perturban la delicada comunidad de microorganismos del suelo, esencial para descomponer materia orgánica y nutrir las plantas [18]. Estos pequeños fragmentos también pueden ser transportados por el aire, contaminando el ambiente atmosférico y depositándose en lugares remotos, como en islas remotas o en las regiones polares [19, 20].
Igualmente, los microplásticos representan una amenaza para la salud humana debido a las diversas vías de exposición. Una de ellas es la ingestión a través de los alimentos y el agua que consumimos diariamente, ya que se encuentran presentes en una amplia gama de productos, desde mariscos hasta agua embotellada. Otra vía importante es la inhalación, especialmente en entornos urbanos con alta contaminación del aire, donde las partículas más pequeñas pueden ser absorbidas por los pulmones. Al ingresar a nuestro cuerpo, los microplásticos pueden desencadenar procesos inflamatorios relacionados con enfermedades del corazón, pulmones y sistemas inmunológicos. Además, generan estrés oxidativo, dañando el ADN y proteínas, lo cual está vinculado al desarrollo de enfermedades crónicas. Algunos microplásticos pueden actuar como disruptores endocrinos, interfiriendo con nuestras hormonas y aumentando el riesgo de cáncer, problemas reproductivos y de desarrollo. Por último, los microplásticos pueden transportar y liberar sustancias tóxicas como pesticidas y metales pesados, dañando nuestros órganos y sistemas internos [2, 4, 12, 13, 21, 22].
- Conclusiones
Aunque se ha avanzado en la comprensión de los impactos de los microplásticos en la salud humana, se necesitan más investigaciones para evaluar completamente los riesgos asociados con la exposición a estas partículas. En consecuencia, es fundamental desarrollar métodos más precisos para detectar, clasificar y cuantificar los microplásticos en los organismos y en el medio ambiente, así como realizar estudios epidemiológicos a largo plazo, para establecer una relación causal entre la exposición a los microplásticos y el desarrollo de enfermedades. Es importante destacar que la prevención sigue siendo la mejor estrategia para minimizar los riesgos asociados con los microplásticos: reducir la producción y el uso de plásticos, así como mejorar la gestión de los residuos plásticos y desarrollar alternativas más sostenibles, son medidas claves para proteger la salud humana y el medio ambiente.
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
[1] M. McMahon, What are Mermaid Tears?, June 26, 2016. Disponible en: http://www.wisegeek.com/what-are-mermaid-tears.htm.
[2] J.P. da Costa, P.S.M. Santos, A.C. Duarte, T. Rocha-Santos, (Nano)plastics in the environment e sources, fates and effects, Sci. Total Environ. 566e567 (2016) 15e26.
[3] M. Wagner, C. Scherer, D. Alvarez-Muñoz, N. Brennholt, X. Bourrain, S. Buchinger, E. Fries, C. Grosbois, J. Klasmeier, T. Marti, Microplastics in freshwater ecosystems: what we know and what we need to know, Environ. Sci. Eur. 26 (1) (2014) 1.
[4] A.A. Koelmans, E. Besseling, W.J. Shim, Nanoplastics in the Aquatic Environment. Critical Review, in: Marine Anthropogenic Litter, Springer, 2015, pp. 325e340.
[5] M. Zbyszewski, P.L. Corcoran, A. Hockin, Comparison of the distribution and degradation of plastic debris along shorelines of the Great Lakes, North America, J. Gt. Lakes Res. 40 (2) (2014) 288e299.
[6] C.M. Free, O.P. Jensen, S.A. Mason, M. Eriksen, N.J. Williamson, B. Boldgiv, High-levels of microplastic pollution in a large, remote, mountain lake, Mar. Pollut. Bull. 85 (1) (2014) 156e163.
[7] D.K.A. Barnes, F. Galgani, R.C. Thompson, M. Barlaz, Accumulation and fragmentation of plastic debris in global environments, Philos. Trans. R. Soc. B Biol. Sci. 364 (1526) (2009) 1985e1998.
[8] T. Rocha-Santos, A.C. Duarte, A critical overview of the analytical approaches to the occurrence, the fate and the behavior of microplastics in the environment, TrAC Trends Anal. Chem. 65 (2015) 47e53.
[9] T. Gouin, J. Avalos, I. Brunning, K. Brzuska, J. de Graaf, J. Kaumanns, T. Konong, M. Meyberg, K. Rettinger, H. Schlatter, Use of micro-plastic beads in cosmetic products in Europe and their estimated emissions to the North Sea environment, SOFW-J. 141 (2015) 40e46.
[10] B. Stephens, P. Azimi, Z. El Orch, T. Ramos, Ultrafine particle emissions from desktop 3D printers, Atmos. Environ. 79 (2013) 334e339.
[11] C.J. Moore, Synthetic polymers in the marine environment: a rapidly increasing, long-term threat, Environ. Res. 108 (2) (2008) 131e139.
[12] A.L. Andrady, Microplastics in the marine environment, Mar. Pollut. Bull. 62 (8) (2011) 1596e1605.
[13] S. Lambert, C. Sinclair, A. Boxall, Occurrence, degradation, and effect of polymer-based materials in the environment, in: M.D. Whitacre (Ed.), Reviews of Environmental Contamination and Toxicology, vol. 227, Springer International Publishing, Cham, 2014, pp. 1E53.
[14] K. Duis, A. Coors, Microplastics in the aquatic and terrestrial environment: sources (with a specific focus on personal care products), fate and effects, Environ. Sci. Eur. 28 (1) (2016) 1e25.
[15] M.A. Browne, A. Dissanayake, T.S. Galloway, D.M. Lowe, R.C. Thompson, Ingested microscopic plastic translocates to the circulatory system of the mussel, Mytilus edulis (L.), Environ. Sci. Technol. 42 (13) (2008) 5026e5031.
[16] C.G. Avio, S. Gorbi, M. Milan, M. Benedetti, D. Fattorini, G. d’Errico, M. Pauletto, L. Bargelloni, F. Regoli, Pollutants bioavailability and toxicological risk from microplastics to marine mussels, Environ. Pollut. 198 (2015) 211e222.
[17] D.G. Shaw, R.H. Day, Colour- and form-dependent loss of plastic micro-debris from the North Pacific Ocean, Mar. Pollut. Bull. 28 (1) (1994) 39e43.
[18] E. Huerta Lwanga, H. Gertsen, H. Gooren, P. Peters, T. Salánki, M. van der Ploeg, E. Besseling, A.A. Koelmans, V. Geissen, Microplastics in the terrestrial ecosystem: implications for Lumbricus terrestris (Oligochaeta, Lumbricidae), Environ. Sci. Technol. 50 (5) (2016) 2685e2691.
[19] Zalasiewicz, C.N. Waters, J.A. Ivar do Sul, P.L. Corcoran, A.D. Barnosky, A. Cearreta, M. Edgeworth, A. Gałuszka, C. Jeandel, R. Leinfelder, J.R. McNeill, W. Steffen, C. Summerhayes, M. Wagreich, M. Williams, A.P. Wolfe, Y. Yonan, The geological cycle of plastics and their use as a stratigraphic indicator of the Anthropocene, Anthropocene 13 (2016) 4e17.
[20] J.A. Ivar do Sul, M.F. Costa, The present and future of microplastic pollution in the marine environment, Environ. Pollut. 185 (2014) 352e364.
[21] J. Wang, Z. Tan, J. Peng, Q. Qiu, M. Li, The behaviors of microplastics in the marineenvironment, Mar. Environ. Res. 113 (2016) 7e17.
[22] A. Salvati, C. Åberg, T. dos Santos, J. Varela, P. Pinto, I. Lynch, K.A. Dawson, Experimental and theoretical comparison of intracellular import of polymeric nanoparticles and small molecules: toward models of uptake kinetics, Nanomed. Nanotechnol. Biol. Med. 7 (6) (2011) 818e826.
