Hablamos con María Shílova, investigadora del Centro de Tecnologías Limpias y Uso Eficiente de Biomasa (CCBRE) y estudiante de doctorado dedicada al estudio de una de las mayores amenazas ambientales de nuestro tiempo: los microplásticos, que contaminan permanentemente los suelos y las áreas adyacentes a las carreteras. La investigación en el Centro de Tecnologías Limpias se centra en el desarrollo de métodos para su detección, cuantificación y seguimiento en el entorno del suelo. Este es el primer e ineludible paso hacia la creación de tecnologías de purificación eficaces.

Junto con María Shílova, también buscaremos respuestas a las preguntas: ¿Cómo penetran los microplásticos en el suelo y las plantas, qué tecnologías utilizan los científicos para detectar partículas microscópicas, la velocidad a la que se propagan los microplásticos en los suelos según su tipo y el tipo de polímero en sí, cómo podrían los municipios, las instituciones estatales y las empresas privadas aplicar la investigación en la práctica y, por último, pero no menos importante, por qué el ejemplo personal es importante para construir hábitos sostenibles en la comunidad?

¿Cuál es su función principal en el Centro de Tecnologías Limpias (CCBRE) y por qué centró su investigación específicamente en la contaminación por microplásticos en los suelos adyacentes a carreteras y urbanos?

En el CCBRE, trabajo como investigadora asociada junior y desarrollo mi proyecto de doctorado "Migración de Microplásticos en Suelos" bajo la supervisión científica de la Prof. Violina Rizova y el Prof. Petar Mandaliev.

Los microplásticos son un tema relativamente nuevo y extremadamente actual en la investigación científica. El número de artículos científicos sobre las propiedades de los microplásticos, los métodos para su identificación y su impacto ambiental está creciendo exponencialmente. Hasta principios del siglo XXI, el tema de los microplásticos estaba relativamente poco estudiado, y solo en las últimas dos décadas ha atraído una atención seria por parte de la comunidad científica, aunque la humanidad ha estado utilizando ampliamente productos a base de polímeros durante unos 80 años. Pero incluso con tanta diligencia por parte de los científicos, que hemos observado en los últimos años, hay preguntas que siguen siendo controvertidas y sin resolver. Mi tarea es buscar respuestas a estas preguntas durante mis estudios de doctorado. Difícilmente las encontraré, por supuesto, pero incluso un grano de nuevo conocimiento sobre los microplásticos puede ser muy importante para investigaciones posteriores.

En cuanto a las preferencias personales en el campo científico, siempre me ha interesado trabajar con contaminantes de la tecnosfera; no son naturales para los ecosistemas, tienen propiedades fisicoquímicas completamente diferentes en comparación con los componentes naturales y, por supuesto, junto con los problemas globales actuales, siempre hay preguntas prácticas más pequeñas, y al resolverlas, nos movemos lenta pero seguramente hacia la comprensión del panorama general.

 

¿Cuál es el mecanismo de migración de estos microplásticos a las tierras agrícolas adyacentes, y tiene datos específicos sobre cómo cambian las propiedades del suelo y cómo entran en las plantas?

Hay muchos mecanismos de migración: el transporte atmosférico y el movimiento de organismos vivos, los canales fluviales, superficiales y de aguas residuales.

Por ejemplo, si hay una carretera cerca de tierras agrícolas (y ciertamente la hay, porque la maquinaria agrícola necesita circular), entonces una gran cantidad de microplásticos, formados como resultado de la abrasión de los neumáticos de los automóviles, se concentrará directamente en la carretera y las áreas adyacentes. Bajo la influencia del viento, junto con otro polvo de la carretera, pueden ser transportados a distancias muy largas, ya que son muy pequeños (los microplásticos son del orden de micras de tamaño), lo que significa que son bastante ligeros y pueden viajar largas distancias a través de las corrientes atmosféricas.

Los microplásticos pueden ingresar a los agroecosistemas con el agua durante el riego; las aguas superficiales se utilizan con mayor frecuencia para el riego, y ellas mismas ya contienen microplásticos. Hay publicaciones sobre la detección de partículas de microplásticos en los afluentes del Danubio, el Maritsa y las cascadas de Batak. En cualquier caso, finalmente terminan en el suelo de las tierras agrícolas.

Y, por supuesto, el acolchado plástico y el uso de fertilizantes de liberación lenta son las fuentes más significativas de contaminación de las tierras agrícolas. Bajo la influencia de la radiación ultravioleta, el impacto mecánico, la actividad biológica y el estrés térmico, las grandes partículas de plástico se descomponen en partículas cada vez más pequeñas, y el proceso es bastante largo. En cierto punto, los microplásticos alcanzan tamaños en los que prácticamente dejan de degradarse biológicamente.

El efecto de las partículas de microplásticos en el suelo ya se ha estudiado suficientemente. Hasta la fecha, se sabe que los microplásticos son adsorbentes muy fuertes y, junto con las sustancias retenidas en su superficie, afectan la acidez del suelo, la conductividad eléctrica, el equilibrio geoquímico, la densidad y la estructura. Junto con los microplásticos, metales pesados, dioxinas, pesticidas, tintes, estabilizadores y otros productos químicos ingresan al suelo; en general, una amplia gama de sustancias químicas potencialmente peligrosas.

Los microplásticos pueden penetrar en las plantas durante el riego (si el agua está contaminada), a través de las células epidérmicas de las raíces de las plantas (mediante la interacción con el suelo contaminado) y a través de los poros de intercambio de gases de las hojas (más a menudo debido al transporte atmosférico de partículas). Si el plástico es más grande de 10 micras, encontrará una barrera física insuperable y simplemente no podrá ingresar a la planta, a menos que las plantas tengan áreas dañadas. Los microplásticos más pequeños que una micra actúan sobre ellas a nivel subcelular y molecular. Los microplásticos que varían en tamaño de 1 a 10 micrómetros migran dentro de la planta.

 

¿Qué tecnologías utiliza en el laboratorio para detectar estas partículas microscópicas, y qué soluciones específicas está desarrollando en el Centro de Tecnologías Limpias (CCBRE) para la detección y cuantificación de microplásticos en el entorno del suelo?

La forma más fácil de detectar partículas de microplásticos es observarlas bajo un microscopio. Esto es factible en casi cualquier laboratorio, un método bastante rápido y económico a través del cual las partículas de microplásticos pueden identificarse visualmente, pero no siempre es suficiente. Primero, a veces la resolución óptica del dispositivo no permite detectar de manera confiable todas las partículas de microplásticos, y segundo, algunos minerales y componentes orgánicos del suelo pueden parecerse a los microplásticos pero no lo son.

Por lo tanto, utilizamos un método más confiable de análisis químico: la espectroscopía infrarroja por transformada de Fourier (FTIR), a través de la cual obtenemos una confirmación confiable de la composición química del polímero. La esencia del método es que la muestra se irradia con luz infrarroja; los enlaces moleculares en el polímero absorben la radiación a frecuencias precisamente definidas, características de los respectivos grupos funcionales. El detector registra qué frecuencias se absorbieron, construye un espectro y, según la posición de las bandas características (una especie de "huella digital" de la sustancia), determina de qué tipo de polímero está hecha la partícula. Una de nuestras principales tareas en el próximo año es determinar la velocidad a la que se propagan los microplásticos en los suelos según el tipo de suelo y el tipo de polímero en sí. La purificación de suelos contaminados con microplásticos sigue siendo un serio desafío científico en todo el mundo. Por lo tanto, actualmente, en el CCBRE nos centramos en desarrollar métodos para su detección, cuantificación y seguimiento en el entorno del suelo. Este es el primer e ineludible paso hacia la creación de tecnologías de purificación eficaces. Al estudiar la migración de diferentes polímeros y su interacción con diferentes tipos de suelo, estamos creando una base científica para futuras soluciones de remediación de sitios contaminados y para limitar el riesgo de que los microplásticos ingresen a los cultivos agrícolas y la cadena alimentaria.

 

¿Cómo podrían los municipios, las instituciones estatales y las empresas privadas aplicar su investigación en la práctica para reducir la contaminación?

Los resultados de nuestra investigación pueden ayudar a identificar las principales fuentes de microplásticos e identificar las áreas con mayor riesgo de contaminación. Si sabemos de dónde provienen las partículas y cómo se propagan en diferentes tipos de suelo, podemos proponer medidas más efectivas para limitarlas. Para los municipios, esto significa un mejor monitoreo de los territorios adyacentes a las carreteras, las áreas verdes urbanas y las zonas con intenso tráfico automovilístico. Las instituciones estatales pueden utilizar los datos científicos al desarrollar políticas y estándares para el control de microplásticos en suelos y aguas, así como en la evaluación de riesgos ambientales.

Por su parte, las empresas pueden dirigir sus recursos hacia el desarrollo de materiales más sostenibles, reduciendo el uso de productos plásticos de un solo uso e implementando tecnologías que limiten la liberación de microplásticos ya en el proceso de producción. A largo plazo, el enfoque más efectivo es la prevención. Es mucho más fácil prevenir que los microplásticos ingresen al medio ambiente que intentar eliminarlos posteriormente de los suelos y los recursos hídricos. Es precisamente por esto que la investigación científica y las medidas prácticas deben ir de la mano.

 

¿Ayudarán los datos del CCBRE a actualizar la legislación ambiental europea y, al mismo tiempo, cuáles son los pasos más efectivos para reducir los microplásticos en nuestra vida diaria?

La evidencia científica es la base de cualquier legislación ambiental efectiva. Cuanta más información confiable exista sobre la distribución, migración e impacto de los microplásticos, más fundamentados podrán estar los futuros actos regulatorios a nivel nacional y europeo. Nuestro trabajo puede contribuir a este cuerpo común de conocimiento utilizado por la comunidad científica y las instituciones en la toma de decisiones.

Recordemos las palabras de René Dubos: "Piensa globalmente, actúa localmente". El mayor cambio que puede ocurrir con respecto al estudio de los microplásticos es la estandarización de todos los métodos, desde el muestreo hasta la verificación de datos. Solo en condiciones donde los científicos de todo el mundo actúen según el mismo protocolo durante la investigación tendremos la oportunidad de mirar racionalmente el panorama mundial y decir con certeza: qué tan peligrosos son realmente los microplásticos en condiciones dadas.

Todos somos consumidores. Ahora podemos tomar la decisión de cambiar nuestros hábitos de consumo: elegir cosméticos o productos químicos domésticos sin microplásticos (en algunos países, la producción de tales productos ya está prohibida a nivel nacional), minimizar el uso de envases de plástico, usar bolsas reutilizables o redes de mercado al comprar en tiendas de comestibles y evitar elegir ropa hecha de telas sintéticas. El consumidor tiene el poder de elegir qué usar, y si decidimos renunciar lentamente a los sintéticos, los comerciantes y fabricantes se verán estimulados a adaptarse a las nuevas actitudes del consumidor. Creo que en elecciones personales tan pequeñas, se construye algo muy grande e importante todos los días.

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