La problemática del plástico y los microplásticos: producción, contaminación e incorporación a la cadena trófica

Ethel Eljarrat es investigadora en el Instituto de Diagnóstico Ambiental y Estudios del Agua (IDAEA-CSIC). Doctora en Ciencias Químicas por la Universidad de Barcelona, ha dedicado su trabajo al estudio de los contaminantes orgánicos y su impacto en el medio ambiente.

La producción de plásticos a gran escala comenzó en la década de los 50 del siglo pasado y, actualmente, se producen más de 300 millones de toneladas al año. De estas cantidades, se estima que ocho millones van a parar directamente a las masas de agua. Se trata de un problema que afecta a nivel global, ¿cuándo empezaste a investigar sobre los plásticos?

Desde el inicio, mi carrera científica se ha centrado en evaluar diferentes contaminantes orgánicos y cómo afectan al medio ambiente, a los seres vivos y, en consecuencia, a los seres humanos. Llevamos más de 20 años estudiando diferentes tipos de retardantes de llama, que no solo se aplican a los plásticos, sino a infinidad de materiales, como los productos electrónicos, por lo que mi investigación no está centrada únicamente en el problema de los plásticos. Sin embargo, muchos de los compuestos que analizamos, como plastificantes y retardantes de llama, se encuentran asociados al plástico, lo que ha hecho que en los últimos años me haya ocupado de esta problemática.

Según los datos de la organización WWF, España es el segundo país europeo que más contamina, arrojando 125 toneladas de plástico al día. ¿Cuándo han empezado la sociedad y la comunidad científica a ser conscientes de este problema?

En estos últimos años hemos observado un incremento en el interés social sobre los problemas de contaminación medioambiental y, concretamente, un interés sobre la problemática de los residuos plásticos. Sin embargo, hace años que se conoce y se estudia su impacto en el medio y que sabemos de la existencia, por ejemplo, de las islas de plástico. Hay que puntualizar que, hasta finales de 2017, China era el mayor vertedero de basura del mundo. Europa y otros países industrializados generaban residuos plásticos sin tener demasiada conciencia de su impacto, porque los exportaban a países asiáticos, principalmente China. Sin embargo, a principios de 2018, China ha prohibido la importación de residuos forzando a Europa a mejorar sus políticas de gestión. ¿Qué hacer ahora con los miles de toneladas de basura plástica? Tengo la sensación de que, en cierto modo, se ha estado dirigiendo nuestra atención hacia este problema para concienciar a la sociedad de que deben reducir el consumo de plástico, aumentar las tasas de reciclaje, etc. Me gustaría saber qué pasaría si China todavía aceptara nuestros residuos. ¿Habría tanto impacto mediático como hay hoy en día? En cualquier caso, siempre es positivo dar a conocer a la sociedad los problemas ambientales reales y que, a través de su concienciación, se ayude a minimizar los impactos ambientales.

¿Cuándo aparecen los primeros estudios que alertan sobre el impacto de los plásticos?

Los primeros estudios sobre el impacto de los plásticos son de hace una década, si bien es cierto que ha habido un “boom” en los últimos cinco años. Y es que la magnitud del problema no es para menos. Se estima que, desde el inicio de su producción en los años 50, se han producido más de 8.000 millones de toneladas de plástico, y se calcula que más de 6.000 millones ya no están en uso, sino que se han convertido en residuo. De estos, solo en torno al 10% se ha reciclado, otro 10% se ha incinerado y el 80% restante se encuentra repartido en vertederos en el ecosistema terrestre o en el marino.

La producción de plástico aumenta de forma exponencial y se estima que para el año 2050 se producirán más de 1.000 millones de toneladas. Una cantidad que generará problemas en ríos, mares, playas, suelos agrícolas… en todo nuestro entorno. Existen datos que apuntan que, si se sigue con la tendencia actual, en 2050 habrá más plástico que peces en los mares. Es evidente que este incremento en la producción de plástico debe frenarse lo antes posible.

Uno de tus últimos estudios revelaba la acumulación de plastificantes organofosforados en los tejidos de delfines del Mar de Alborán, en tejidos como la grasa, el músculo, el hígado o el cerebro. ¿Qué podemos esperar de otros animales o del impacto de esta contaminación en otros ecosistemas?

Hemos realizado diferentes estudios sobre la acumulación de plastificantes y de otros aditivos químicos asociados al plástico, que afectan a cetáceos marinos como los delfines. Disponemos también de nuevos datos, pendientes de publicar, en ballenas, en tortugas y en diferentes organismos marinos. En primer lugar, estos estudios son importantes en lo que se refiere a ecología marina y a conservación de especies, puesto que la acumulación de estos contaminantes en los tejidos de la biota marina supone una amenaza para las poblaciones de las diferentes especies.

Más allá de la contaminación del medio marino, estos resultados en mamíferos marinos pueden extrapolarse a los seres humanos. Se sabe que los humanos estamos expuestos a los plastificantes a través de dos vías, la vía inhalatoria, lo que respiramos, y la vía de ingesta, lo que comemos. Disponemos también de nuevos estudios pendientes de publicar donde se evalúan los niveles de plastificantes y retardantes de llama en el aire interior de, por ejemplo, casas, oficinas o automóviles. Los niveles son considerablemente elevados. Y es que las partículas del aire que respiramos llevan asociados estos contaminantes y, al respirar, los acumulamos en nuestros organismos. También estamos evaluando los niveles de contaminación en diferentes alimentos, así como el grado de migración de los plastificantes del envoltorio plástico al alimento que contienen. De esta manera, podemos valorar el impacto a través de la ingesta e intentar ver cómo estos aditivos químicos asociados al plástico afectan a los seres vivos marinos y cómo nos afectan a nosotros.

¿Cómo seleccionáis las muestras y cómo trabajáis con ellas?

Para poder hacer todos estos estudios colaboramos con biólogos de otras instituciones. Hemos trabajado con científicos españoles de la Estación Biológica de Doñana y de la Facultad de Biología de la Universidad de Barcelona y, a nivel internacional, con la Universidad de Bolonia (Italia), la Universidad Federal de Río de Janeiro (Brasil) o la Universidad Nelson Mandela (Sudáfrica), entre otros.

Nuestros estudios siempre dependen de las muestras que podamos tener disponibles, ya que su obtención es difícil. Intentamos empezarlos con especies de nivel trófico superior, es decir, mamíferos marinos, ya que los contaminantes se biomagnifican a lo largo de las cadenas tróficas y los niveles superiores son los que presentan un mayor impacto. Estos mamíferos marinos nos dan una idea de los niveles de contaminación y nos ayudan a extrapolar el comportamiento de los contaminantes en los seres humanos. Por ejemplo, cuando realizamos estudios para verificar si hay transferencia materna de contaminantes en delfines, de la madre al feto, estos resultados nos dan una idea de lo que podría estar pasando en seres humanos.

En el estudio del mar de Alborán detectamos una nueva familia de plastificantes. A diferencia de lo que ocurre habitualmente para los contaminantes orgánicos, los cuales se acumulan preferentemente en el tejido adiposo, estos plastificantes tienen una gran capacidad de acumulación en el cerebro. Por lo tanto, si en mamíferos marinos se da esta tendencia, es presumible que ocurra algo similar en humanos. Este dato es importante si tenemos en cuenta que estos nuevos contaminantes presentan efectos neurotóxicos.

¿Cuál es el problema de que el plástico se incorpore a la cadena trófica del reino animal? ¿Cómo se produce esta incorporación?

Cuando se habla de contaminación por plástico, todo el mundo piensa en el trozo de plástico como tal, o sea, en el polímero. Sin embargo, hay que tener en cuenta que estos plásticos llevan asociados una gran cantidad de aditivos químicos que pueden llegar a constituir hasta el 50% del peso final. Así pues, hay que evaluar el problema de la incorporación a la cadena trófica tanto del polímero como de los aditivos químicos. Existen muchos estudios que han encontrado trozos de diferentes tipos de polímero en diversas especies de peces. Estos peces normalmente acumulan los trozos de plástico en su sistema digestivo, una parte del animal que los humanos no comemos. Sin embargo, cuando se trata de crustáceos y moluscos, la presencia de estos plásticos sí que es un problema, ya que comemos la pieza entera e incorporamos los trozos de plástico a nuestro organismo. 

El problema de los aditivos químicos asociados al plástico es mayor, ya que estos compuestos que se liberan de las partículas de microplásticos que hay flotando en los mares, se acumulan en los tejidos grasos de los animales, como puede ser el músculo. El músculo sí que es la parte comestible de los peces. Así pues, cuando nos comemos un pescado contaminado, estamos incorporando a nuestro organismo toda la carga de contaminantes que el pez había acumulado a lo largo de su vida. Estos contaminantes se van biomagnificando a lo largo de la cadena trófica y, al estar los humanos en la cúspide, el impacto es mayor.

Por último, tenemos el problema de los empaquetados plásticos. En este caso, se puede producir la migración del envoltorio al alimento o bebida tanto de las partículas de plástico como de los aditivos químicos. Por ejemplo, existen estudios que evalúan la cantidad de microplásticos que ingerimos al beber agua. Se estima que el número de partículas de microplástico ingeridas a través de la botella de plástico es unas 25 veces superior a la del agua del grifo. Y es que la botella de plástico se va deshaciendo en partículas de microplástico que acabamos bebiendo.

¿Cómo llegan los plásticos a los océanos?

Los plásticos pueden llegar al mar como macroplásticos o microplásticos. Los macroplásticos son básicamente objetos de plástico encontrados en las playas y que pueden llegar al mar durante la marea alta. Los más frecuentemente encontrados son redes de pesca, envases de alimentos y bebidas, colillas de cigarros, bolsas, bastoncillos de algodón, aplicadores de tampones, etc.

En cuanto a los microplásticos debemos diferenciar entre los primarios y los secundarios. Los primarios se fabrican para ser utilizados en diversas aplicaciones, como productos de cosmética, tales como cremas exfoliantes, jabones o pastas de dientes. Están en nuestro día a día y, cuando nos lavamos los dientes o utilizamos un gel de ducha exfoliante, todas esas partículas de microplásticos van a parar a las aguas residuales. Como los sistemas de depuración de aguas residuales no son capaces de retener estas partículas tan pequeñas, los microplásticos van a parar a ríos y, de ahí, a mares y océanos. Otra fuente de contaminación está en la ropa sintética. Se estima que se emiten unas 2.000 partículas de fibras de microplástico cada vez que ponemos una lavadora, una cantidad que llega a los océanos a través de las aguas residuales.

Los microplásticos secundarios proceden de la basura plástica más grande, de botellas, bolsas de plástico o redes de pesca que llegan al mar. La degradación por el sol y el oleaje hace que se vayan fragmentando en trozos más pequeños hasta convertirse en microplásticos.

¿Significa que las barreras de entrada hacia el mar no funcionan?

No existen datos concluyentes al respecto. Algunos estudios indican que las estaciones de aguas residuales no son capaces de retener los microplásticos. Otros indican lo contrario, que las partículas son retenidas, y se quedan en los lodos de depuradora. Sin embargo, la aplicación de estos lodos a suelos agrícolas, provocaría también la contaminación del ecosistema terrestre. Por consiguiente, tanto si son retenidos como si no, las partículas de microplástico son un problema porque van a parar a mares o a suelos.

Hay que tener en cuenta que se ha estudiado mucho la problemática de los plásticos a partir de la aparición de las islas de plástico, ya que es un problema alarmante que ha generado mucho interés. Sin embargo, no hay que olvidar que también existe la contaminación por plástico en el medio terrestre. De hecho, se estima que la cantidad de residuos plásticos a nivel terrestre es muy superior a la que hay a nivel marino.

Sin embargo, según el informe Microplastics and the water sector – Current knowledge, challenges and possible solutions elaborado por la EUREAU, Federación Europea de Asociaciones Nacionales de Servicios del Agua, no existe una metodología estandarizada para analizar los microplásticos, ¿cómo trabajáis con ellos entonces?

Si bien para analizar los aditivos químicos existen metodologías establecidas, con los microplásticos no ocurre lo mismo. El análisis de los microplásticos es complejo, ya que no solo hay que determinar la cantidad presente, sino también el tamaño, la forma, la estructura… ya que todos estos parámetros son los que van a afectar a su carácter tóxico. Por ejemplo, hay que diferenciar entre la cantidad de microplásticos (menos de 5 milímetros de diámetro) y nanoplásticos (de 1 a 100 nanómetros), ya que los nanoplásticos pueden atravesar más fácilmente las membranas celulares y ser más tóxicos. Hoy en día, no existe un único método analítico capaz de evaluar todos estos parámetros, y de ahí que se esté trabajando en el desarrollo de diversas metodologías complementarias.

Medidas para un futuro con menos plástico

¿Hacia dónde se dirige la investigación en nuevos plásticos?, ¿estamos cerca de conseguir un polímero sin aditivos?

Los estudios actuales se centran en desarrollar nuevos materiales que sean más biodegradables y más reciclables, si bien todavía es necesario un mayor desarrollo en este sentido. Hay que tener en cuenta que, aunque fuéramos capaces de conseguir un polímero más biodegradable, la biodegradabilidad no sería inmediata. Por otro lado, están los problemas asociados a los aditivos químicos. Si desarrollamos un polímero biodegradable, pero debemos añadirle aditivos químicos como retardantes de llama, filtros solares, bactericidas… seguiremos teniendo el problema de la contaminación química. Así pues, se debe trabajar también en el desarrollo de aditivos químicos menos contaminantes.

En cualquier caso, es imprescindible reducir nuestro consumo actual de plástico. El objetivo de “plástico cero” no lo vamos a alcanzar nunca, porque existen aplicaciones cuyo uso del plástico es necesario, como en los dispositivos médicos. Sin embargo, existe un campo en el que sí podemos intentar reducir el consumo. Se estima que el 40% de los plásticos que se producen se destinan al empaquetado, con una vida útil extremadamente corta. Si fuéramos capaces de reducir a la mitad el consumo de plástico que tenemos actualmente, ya habríamos conseguido un gran avance. Y a los plásticos de un solo uso es a los que deben dirigirse actualmente las medidas legislativas.

En una sociedad cada vez más consciente de esta problemática, ¿qué medidas hay que tomar para evitar estos niveles de producción y contaminación por plástico?

Yo siempre digo que es necesario tomar medidas y, evidentemente, lo más rápidamente posible. Las medidas son urgentes, ya que cada año que pasa se producen 300 millones de toneladas de plástico, que significan 300 millones de nuevos residuos plásticos que vamos a tener que gestionar en un momento u otro.

La problemática de la contaminación por plástico debe abordarse desde tres perspectivas diferentes: en primer lugar, la reducción del consumo, seguido de la investigación en nuevos polímeros y nuevos aditivos químicos menos contaminantes y, finalmente, la gestión de los residuos actuales.

Primero, es importante que la concienciación social vaya acompañada de medidas legales. Mi opinión es que vamos tarde, por ejemplo, con la prohibición de los plásticos de un solo uso. Los plásticos de un solo uso estarán prohibidos en la UE a partir de 2021. Esto significa que en 2020 vamos a seguir generando una gran cantidad de residuos que, a día de hoy, no sabemos cómo gestionar. La reducción del uso pasa por la concienciación social, pero acompañada de medidas legales.

En segundo lugar, una mayor investigación en el desarrollo de nuevos polímeros más biodegradables y reciclables, así como el uso de aditivos químicos que sean menos contaminantes. No basta con que el polímero sea biodegradable, eso es solo la mitad del problema, sino que debe estar libre de aditivos químicos tóxicos.

El tercer punto es qué hacemos con los más de 6.000 millones de toneladas de residuos que existen a día de hoy y que tenemos que gestionar. Hay medidas muy interesantes de recogida de basura en mares y océanos, como The Ocean Cleanup, pero hay que saber qué hacer con las toneladas de basura plástica marina que se recoge y se traslada a tierra. ¿Cómo lo gestionamos? Existen diversos avances en la degradación del plástico mediante enzimas, bacterias u hongos. Y hay que seguir trabajando en estas líneas de desarrollo.

Por Sabela Rey