Las floraciones de algas aceleran el desgaste de plástico, lo que podría alimentar la formación de microplásticos

Las floraciones de algas han sido identificadas como un catalizador para el desgaste acelerado de los plásticos desechados, lo que potencialmente aumenta la tasa de formación de microplásticos, según un estudio realizado por investigadores del Instituto Avanzado de Ciencia y Tecnología de Corea (KAIST). Los hallazgos, basados en experimentos utilizando muestras de agua del Duck Pond de KAIST, revelan que la presencia de floraciones de algas altera el entorno microbiano en la superficie del polietileno de baja densidad (LDPE), un tipo de plástico comúnmente utilizado en bolsas de plástico. Esta alteración conduce a una oxidación más rápida y el desarrollo de grietas microscópicas, lo que hace que el plástico sea más vulnerable a la descomposición.

La investigación fue llevada a cabo por un equipo dirigido por el profesor Jaewook Myung del Departamento de Ingeniería Civil y Ambiental. A través de un experimento de microcosmos controlado, el equipo recreó condiciones eutróficas manipulando la exposición a la luz y los niveles de nutrientes para simular la floración de algas. Observaron cómo estas condiciones influyeron en las comunidades microbianas que se desarrollan en superficies plásticas. Durante un período de seis semanas, los investigadores monitorearon el crecimiento de las biopelículas, la evolución de las poblaciones microbianas y los cambios en los patrones de expresión genética relacionados con la degradación del plástico.

El estudio reveló que bajo condiciones eutróficas, las cianobacterias, las bacterias fotosintéticas, junto con una gama de otras especies bacterianas, formaron una biopelícula más densa en la superficie del plástico. Esta biopelícula estaba compuesta en gran parte de microorganismos capaces de producir sustancias poliméricas extracelulares (EPS), un material viscoso y similar al pegamento que ayuda en la adhesión y cohesión microbiana. El aumento de los microbios productores de EPS contribuyó al engrosamiento de la biopelícula, que a su vez alteró las propiedades químicas y estructurales del plástico.

Exámenes adicionales utilizando técnicas analíticas avanzadas, incluyendo la espectroscopia infrarroja con transformación de Fourier (FT-IR) y la microscopía electrónica de barrido (SEM), confirmaron que el plástico sufrió cambios visibles. La superficie del LDPE desarrolló grupos funcionales ricos en oxígeno, como grupos carbonilo e hidroxilo, indicativos de oxidación. Además, el plástico exhibió grietas finas y delgadas, lo que sugiere una mayor susceptibilidad al estrés mecánico y la posterior fragmentación. Estos cambios no se atribuyeron a una sola especie microbiana sino a la actividad colectiva de una comunidad microbiana diversa que abarca tanto bacterias fotosintéticas como no fotosintéticas.

Las implicaciones de estos hallazgos destacan una interacción no reconocida previamente entre la contaminación del agua y la contaminación plástica. A medida que las floraciones de algas se vuelven más frecuentes debido al cambio climático, el riesgo de degradación acelerada del plástico, y por lo tanto la generación de microplásticos, puede aumentar significativamente. Esto subraya la importancia de integrar estrategias para manejar ambos tipos de contaminación, en lugar de tratarlos como problemas distintos. El profesor Myung enfatizó que el estudio proporciona información crítica sobre la compleja relación entre los factores ambientales y el comportamiento del plástico.

La investigación también contribuye a debates más amplios sobre el desafío global de la contaminación por microplásticos, ofreciendo una nueva perspectiva sobre cómo los cambios ambientales inducidos por el hombre pueden exacerbar los problemas de contaminación existentes. Los próximos pasos para el equipo de investigación incluyen ampliar el alcance de sus estudios a diferentes entornos acuáticos y explorar posibles intervenciones para mitigar los efectos de la floración de algas en la degradación del plástico.