Los microplásticos en entornos acuáticos no son meros contaminantes visibles; liberan continuamente mezclas químicas complejas en el agua circundante, un proceso acelerado por la luz solar. Nueva investigación revela que estos penachos invisibles, derivados de varios tipos de plástico, difieren significativamente de la materia orgánica natural y podrían impactar los ecosistemas. El estudio, publicado en New Contaminants, proporciona perspectivas detalladas sobre este fenómeno.
Los investigadores han descubierto cómo los microplásticos que flotan en ríos, lagos y océanos emiten nubes invisibles de químicos orgánicos disueltos, conocidos como materia orgánica disuelta derivada de microplásticos (MPs DOM). Esta filtración se intensifica bajo exposición a la luz solar, transformando los plásticos en fuentes de firmas químicas en evolución que pueden alterar la vida acuática.
El estudio examinó cuatro plásticos comunes: polietileno (PE), tereftalato de polietileno (PET), ácido poliláctico (PLA) y politereftalato de adipato de butileno (PBAT). Las muestras se expusieron al agua en condiciones de oscuridad y ultravioleta durante hasta 96 horas. La luz solar aumentó drásticamente la liberación de carbono orgánico disuelto de todos los tipos, con opciones biodegradables como PLA y PBAT que produjeron las cantidades más altas debido a sus estructuras inestables.
Utilizando técnicas como modelado cinético, espectroscopía de fluorescencia, espectrometría de masas de alta resolución y análisis infrarrojo, el equipo encontró que cada plástico produce una mezcla única de aditivos, monómeros, oligómeros y fragmentos fotooxidados. Los plásticos con estructura aromática como PET y PBAT generaron mezclas particularmente complejas. Con el tiempo, los grupos que contienen oxígeno como alcoholes, carboxilatos, éteres y carbonilos aumentaron, junto con aditivos detectables como ftalatos.
"Los microplásticos no solo contaminan los entornos acuáticos como partículas visibles. También crean un penacho químico invisible que cambia a medida que se degradan", dijo la autora principal Jiunian Guan de la Northeast Normal University. "Nuestro estudio muestra que la luz solar es el principal impulsor de este proceso, y que las moléculas liberadas de los plásticos son muy diferentes de las producidas naturalmente en ríos y suelos."
El análisis de fluorescencia indicó que el MPs DOM imita más el material orgánico producido por microbios que la materia derivada de la tierra, con equilibrios cambiantes de sustancias similares a proteínas, lignina y taninos según el tipo de plástico y la exposición a la luz. La liberación sigue una cinética de orden cero, limitada por factores superficiales, y bajo luz UV, la difusión en película juega un papel clave.
Estos penachos químicos representan riesgos al potencialmente estimular o inhibir el crecimiento microbiano, alterar ciclos de nutrientes, interactuar con metales y contaminantes, generar especies reactivas de oxígeno y afectar la formación de subproductos de desinfección. "Nuestros hallazgos destacan la importancia de considerar el ciclo de vida completo de los microplásticos en el agua, incluyendo los químicos disueltos invisibles que liberan", señaló la coautora Shiting Liu. A medida que aumenta la producción de plásticos, los flujos no regulados hacia las vías fluviales podrían amplificar estos efectos, impulsando llamadas a modelos de aprendizaje automático para predecir el comportamiento del MPs DOM e informar evaluaciones de riesgos.
