Cómo acaban los micro y nanoplásticos en el hielo del Ártico

La científica medioambiental Alice Pradel cultiva núcleos de hielo en los laboratorios de ETH para estudiar la acumulación de MNP en los mares del Polo Norte.

MNP en el hielo del Ártico: investigación de laboratorio
Alice Pradel en la cámara fría donde crea núcleos de hielo en columnas llenas de agua de mar para estudiar el transporte de micro y nanoplásticos en el hielo (Foto: Michel Büchel/ETH Zurich)

El científico ambiental Alicia Pradel cultiva núcleos de hielo en los laboratorios del Departamento de Ciencias Ambientales de la Universidad Politécnica de Zurich para estudiar el transporte y la acumulación de Micro y nanoplásticos (abreviados como MNP) en el hielo del continente ártico.

Contaminantes eternos como los polímeros plásticos no sólo han llegado a los puntos más remotos e incontaminados del planeta, sino que constituyen una forma de contaminación particularmente hostil y difícil de erradicar: las partículas más numerosas en hielo marinoDe hecho, son precisamente los que tienen las dimensiones más pequeñas (que muchas veces son literalmente imposibles de identificar).

El objetivo de la investigación de Alice Pradel no se limita a comprender la Flujos de material plástico en el hielo., pero también pretende dotar a la comunidad científica de un método fiable para estudiar el hielo ártico sin tener que desplazarse físicamente al Polo Norte, con el fin de realizar investigaciones de una forma más sostenible.

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Microplásticos en el Ártico: el estudio suizo
El hielo marino que cubre el Océano Ártico no es una extensión compacta: en las estaciones cálidas puede parecerse a un humedal costero, como muestra esta fotografía del 12 de julio de 2011 (Foto: Centro de vuelos espaciales Goddard de la NASA)

Microesferas y nanoplásticos: de los cosméticos a la Gran Mancha de Basura del Pacífico

El interés de Alice Pradel por el tema de micro y nanoplásticos Nació cuando ella era una científica muy joven. Era 2012, y la campaña "Batir la microperla”por la Plastic Soup Foundation, cuyo objetivo es informar el uso de microplásticos en productos cosméticos reduciendo su uso por parte de los productores.

Como se indica en el informe de Plastic Soup Foundation, la investigación sobre casi 8 productos diferentes para el cuidado del cuerpo de las marcas europeas más populares arrojó un resultado despiadado: "9 de cada 10 productos cosméticos contienen microplásticos contaminantes.

Y no se trata sólo de microesferas Se utiliza para cremas exfoliantes: se añaden micro y nanoplásticos a las preparaciones cosméticas como agentes. emulsionantes y también simplemente como "relleno" barato.

Para el joven científico, la campaña contra las microesferas en los cosméticos fue una alarma"Me sorprendió que hayamos entrado en todos estos químicos en el medio ambiente sin molestarse en saber qué les pasó", recordar.

En el mismo período, las primeras imágenes del Gran Parche de Basura del Pacífico, lo que en cierta medida proporcionó una respuesta a las dudas de Pradel.

Y desde entonces no hemos dejado de producir plástico ni de deshacernos de él de la peor manera posible, al contrario: el producción mundial de plástico en 2020 se situó en 400 millones de toneladas, y sólo el 9 por ciento de lo producido se recicló. El resto fue incinerado o arrojado al vertedero o al medio ambiente.

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Nanoplásticos en el Ártico directamente en el laboratorio
Placas de hielo que se desmoronan en el Océano Ártico: el flujo entre el agua de mar y el hielo es constante y así es como las MNP se infiltran (Foto: Monja Šebela/Copernicus Sentinel/Wikipedia)

Cómo los microplásticos entran en el hielo del Ártico y lo contaminan

Durante sus estudios de maestría en la Universidad de Rennes, en el noroeste de Francia, Alice Pradel se centró en cómo diferentes sustancias químicas, como los pesticidas, se acumulan en el suelo y otros materiales porosos.

Fueron las lecciones de Julien Gigault, químico del centro de investigación francés CNRS, para revelar el proceso del al joven investigador miniaturización del plástico por procesos bióticos y abióticos: la descomponerse en partículas cada vez más pequeñas, hace que los materiales de partida adquieran nuevas propiedades, y volverse capaces de impregnar todos los sistemas ecológicos, sin distinción.

Pradel decidió dedicar su tesis doctoral, bajo la dirección de Gigault, precisamente al tema deacumulación de micro y nanoplásticos en materiales porosos. Corría el año 2018 y acababa de publicarse un impactante estudio que había identificado grandes cantidades de microplásticos acumulados en hielo marino del continente ártico.

El hielo, tras una inspección más cercana, es a todos los efectos una sustancia porosa, completa con cavidades y características microscópicas. flujos de agua salada que se mueven entre los cristales: el intercambio entre el agua de mar y el hielo es constante, y aquí es donde entran los peligros de los micro y nanoplásticos (MNP).

"Las micro y nanopartículas pueden quedar atrapadas entre los cristales de hielo”, explica Pradel, “Esto es muy problemático, porque esos son precisamente los puntos donde las microalgas (que pueden absorber aditivos plásticos tóxicos e introducirlos en la cadena alimentaria del Ártico) prosperan mejor..

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Microplásticos en el mar del Polo Norte: investigación
Alice Pradel muestra diferentes tipos de microplásticos en sus manos (Foto: Michel Büchel/ETH Zurich)

Ciencia sostenible: por qué cultivar hielo marino en el laboratorio

Los micro y nanoplásticos son el más común en el hielo marino. El problema es que los científicos no pueden cuantificar las partículas. menor a 10 micrómetros"Esto sugiere que no podemos ver ni medir Precisamente la mayor parte del plástico presente en el hielo marino.“, dice Alicia.

Para investigar la cuestión más de cerca, Pradel desarrolló un método para cultivar hielo marino en el laboratorio. El primer paso consiste en enfriar el agua de mar en una columna de vidrio, desde 1°C (extremo inferior) hasta -5°C (extremo superior). Al cabo de 19 horas se forma en la superficie un núcleo de hielo de unos 10 centímetros de espesor.

Estos núcleos de hielo marino, añadidos con partículas MNP, permiten Sigue el camino de los contaminantes desde el agua hasta el hielo. y estudiar sus mecanismos de acumulación sin tener que viajar al Ártico: “Nuestro objetivo es realizar investigaciones medioambientales de forma respetuosa con el clima.“, explica Pradel.

Hoy la científica realiza su investigación en el grupo del profesor. Denise Mitrano, que estudia las partículas antropogénicas, su toxicidad y su impacto en el medio ambiente.

Sus estudios podrían abrir nuevos escenarios de investigación: “Il el calentamiento global está haciendo que el hielo marino del Ártico sea mucho más dinámico", explica, "el hielo mismo se está adelgazando, los procesos de fusión se están volviendo más rápidos y la redistribución de sales y partículas dentro del hielo está aumentando en velocidad..

La posibilidad de simular estos procesos en el laboratorio puede revelarse un verdadero avance para estudios climáticos.

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MNP en el hielo marino: la investigación de Alice Pradel
Alice Pradel utiliza núcleos de hielo creados en el laboratorio para estudiar dónde se acumulan los micro y nanoplásticos en el hielo. (Foto: Michel Büchel/ETH Zurich)