Los arrecifes de coral y las praderas marinas interceptan el transporte de microplásticos de la tierra al océano
Los microplásticos han suscitado preocupación entre los científicos y el público en los últimos años debido a su presencia generalizada y los riesgos asociados para la salud. Se han encontrado en todos los rincones del planeta, desde los picos de las montañas hasta las profundidades del mar, y en las dietas de muchos organismos, incluidos los humanos.
Una parte importante de la contaminación por microplásticos proviene de fuentes terrestres, como la mala gestión de los residuos y el vertido de microfibras de las industrias textiles y domésticas. Estas diminutas partículas viajan a través de múltiples vías y finalmente ingresan al océano, lo que representa riesgos para los organismos y hábitats marinos.
Singapur alberga varios hábitats costeros, como arrecifes de coral y praderas marinas. Muchos científicos sugieren que estos hábitats actúan como trampas para microplásticos porque los corales y las praderas marinas reducen el flujo de agua, fomentando la deposición de microplásticos de la columna de agua en los hábitats y limitando la resuspensión de partículas ya depositadas.
Además, los arrecifes de coral y las praderas marinas, al ser entornos de transición entre la tierra y el mar, interceptan el transporte de microplásticos de la tierra al océano.
Un equipo de ecólogos marinos, dirigido por el profesor asociado Peter Todd del Departamento de Ciencias Biológicas de la Facultad de Ciencias de la Universidad Nacional de Singapur (NUS), está contribuyendo a nuestra comprensión del destino y la distribución de los microplásticos en los lechos de hierbas marinas y los arrecifes de coral locales a través de tres publicaciones en revistas científicas que se han publicado en 2024.
Las praderas marinas como trampas para microplásticos: la altura importa
En un estudio publicado en Marine Environmental Research en mayo de 2024, el equipo examinó la distribución de microplásticos en áreas con diferentes niveles de vegetación dentro de los lechos de hierbas marinas en Chek Jawa y Changi Beach.
Al estudiar las muestras de sedimentos, el equipo descubrió que los lechos de hierbas marinas de Singapur no atrapan más microplásticos en comparación con los lechos adyacentes sin vegetación, independientemente de la densidad de la vegetación. Estos hallazgos desafiaron suposiciones previas sobre el papel de las praderas marinas en la captura de microplásticos.
Los investigadores propusieron que la altura de la vegetación podría ser un factor crucial. Las especies de hierbas marinas de Singapur, como Halophila ovalis, Halophila spinulosa, Halodule uninervis y Cymodocea rotundata, forman una corta altura de dosel que varía de 2 cm a 15 cm.
Imagen: Hierba marina cuchara (Halophila ovalis)
En cambio, las especies de pastos marinos que se encuentran en otras regiones, como Enhalus acoroides y Zostera marina, pueden crecer hasta 150 cm. La altura es importante porque la vegetación más alta no solo reduce el flujo de agua y la altura de las olas, sino que también proporciona una mayor superficie para que crezcan las biopelículas. Estas biopelículas forman superficies pegajosas a las que se pueden adherir los microplásticos.
Los investigadores de la NUS concluyeron que la presencia de praderas marinas no implica necesariamente una mayor abundancia de microplásticos en el medio ambiente, ya que también deben tenerse en cuenta otros factores como la altura de la vegetación.
Atrapamiento de microplásticos por los corales: el papel de la forma, la estructura y la textura de la superficie de las colonias
En otro estudio publicado en Science of the Total Environment en abril de 2024, el equipo de la NUS investigó la captura de microplásticos por una especie de coral ramificado local, Pocillopora acuta.
Investigaciones anteriores sugirieron que la complejidad estructural y la rugosidad de la superficie de los organismos formadores bentónicos juegan un papel en la captura de microplásticos. Los corales son uno de los organismos marinos estructuralmente más complejos. Existen en muchas morfologías, desde formas ramificadas hasta formas en forma de cúpula.
Imagen: Los efectos de la morfología de los corales en la captura y deposición de microplásticos, proporcionando conocimientos mecanicistas sobre los factores que contribuyen a que los arrecifes de coral actúen como sumideros de microplásticos.
Dentro de la especie, el coral ramificador Pocillopora acuta puede variar en el grosor de sus ramas y la proximidad entre las ramas, formando compactas y abiertas morfologías de ramificación (ver imagen de cabecera).
Si bien se sabe que los corales atrapan más microplásticos que otras especies formadoras de microplásticos, como las praderas marinas y las algas, existe limitada información sobre el papel de la morfología del coral y la rugosidad de la superficie (conferida por las estructuras microesqueléticas y las acciones de los pólipos) en la captura de microplásticos.
Para llenar este vacío de conocimiento, el equipo realizó experimentos en un canal de agua salada en la Instalación de Agua Dulce y Marina de la NUS. Descubrieron que, si bien los corales con morfologías compactas atrapan más microplásticos, no había diferencias en la captura de microplásticos en distintos niveles de rugosidad de la superficie.
En los últimos años, se ha observado un cambio en la morfología de los corales ramificados hacia disposiciones más compactas debido a su resiliencia a los efectos del cambio climático, como el aumento de las temperaturas del mar y una mayor frecuencia de ciclones tropicales. Sin embargo, estos corales, así como los arrecifes de coral con una mayor composición de dicha morfología coralina, también corren un mayor riesgo de contaminación por microplásticos porque atrapan más plásticos.
Como parte de su investigación, el profesor asociado Todd y su equipo compilaron un inventario de equipos sin plástico existentes y de diseño propio para ayudar a recolectar muestras para el monitoreo de microplásticos ambientales, ya que son conscientes de que el uso de equipos de plástico podría potencialmente introducir contaminantes a través de la abrasión.
Imagen: Como parte de su investigación, los ecólogos marinos de la NUS crearon su propio equipo sin plástico para recolectar muestras para el monitoreo ambiental de microplásticos. Arriba: Este es un muestreador de agua horizontal; Abajo: Esta es una red de empuje que se utiliza para recolectar microplásticos en grandes volúmenes de agua.
Sus hallazgos se publicaron en Frontiers in Marine Science en febrero de 2024. Utilizando su equipo sin plástico, el equipo tomó muestras de lechos de arrecifes de coral y organismos asociados en Singapur para comprender la distribución de microplásticos en entornos de arrecifes de coral y redes alimentarias.
Todd afirmó: "Se prevé que el nivel de contaminación por microplásticos aumentará en los próximos años. Comprender el destino y la distribución actuales de los microplásticos no solo proporcionará información sobre los hábitats con mayor riesgo de contaminación en el futuro, sino que también contribuirá a los análisis del impacto de este pernicioso contaminante".
Referencias:
• Trapping of microplastics and other anthropogenic particles in seagrass beds: Ubiquity across a vertical and horizontal sampling gradient, Marine Environmental Research (2024).
• The effect of coral colony morphology, coral surface condition, particle size, and seeding point on the trapping and deposition of microplastics, Science of The Total Environment (2024)
• Plastic-less equipment for sampling marine microplastics, Frontiers in Marine Science (2024)