El problema del plástico
Los científicos del medio ambiente, como ecologistas y biólogos, han señalado durante décadas que los materiales plásticos desechados en el mar representan una de las mayores amenazas para el medio ambiente. Alrededor del 90% de los residuos sólidos que se encuentran en los océanos son plásticos y de todo el plástico fabricado alrededor del 10% entra en la hidrosfera (Williams, 1999; Sheavly y Register, 2007; Scalenghe, 2018). Como no hay alternativas baratas a los plásticos, es difícil que los individuos y las industrias prohíban el plástico en su vida cotidiana. Sin embargo, como los plásticos tienen una baja tasa de biodegradabilidad ambiental, existe una creciente preocupación por la acumulación masiva en el medio ambiente que puede persistir durante siglos y asistimos a una gran demanda de soluciones para mitigar esta cuestión (Raddadi y Fava, 2019).
Es de suma importancia descubrir y desarrollar nuevos métodos y soluciones para el problema de la contaminación persistente por (micro)plásticos. Se está iniciando un nuevo campo de investigación en biotecnología marina, centrado en la contaminación por desechos marinos, como la degradación del plástico por microorganismos, que se abordará en este documento. En detalle, esta revisión cubre los aspectos de la degradación, biodegradación y valorización del reciclaje de plásticos y microplásticos, los tipos de polímeros existentes más comunes y sus usos, la producción de bioplásticos y la degradación mediada por microorganismos, incluyendo los métodos utilizados para detectar y analizar la biodegradación en condiciones de laboratorio, basándose en la literatura seleccionada desde 1964 hasta abril de 2020, en un total de 266 artículos. Además, se enumeraron varios microorganismos capaces de degradar plásticos/microplásticos, así como su eficacia para biodegradar diferentes tipos de polímeros. Nuestro objetivo era también resumir los métodos más útiles para la degradación y valorización del plástico. Esta revisión recopila los datos repartidos entre distintas disciplinas y llenará las lagunas de conocimiento existentes en este ámbito, ayudando a los investigadores a establecer metodologías experimentales en su búsqueda de soluciones para mitigar el problema causado por la contaminación plástica.
Basura de plástico en el océano
En un contexto medioambiental, los plásticos suelen clasificarse por su tamaño, siendo los macroplásticos mayores de 5 mm y los microplásticos menores o iguales a 5 mm. Los residuos plásticos pueden liberarse en el medio ambiente como materiales completos (por ejemplo, productos desechados de un solo uso o de corta duración, como bolsas de plástico y pajitas), como trozos grandes de plástico (por ejemplo, fragmentos de productos de plástico) o como microplásticos (por ejemplo, microfibras liberadas por el lavado de la ropa o microperlas liberadas a través de las aguas residuales). Los microplásticos también pueden formarse a través de la descomposición de artículos de plástico más grandes en el medio ambiente.
Aunque los plásticos pueden degradarse, el ritmo de descomposición es lento y puede verse afectado por múltiples factores, como la temperatura y la luz. En el agua, el ritmo de degradación depende de la temperatura, siendo más lento en el agua fría. La falta de exposición a la luz solar también ralentiza la degradación de los plásticos. Aunque la oxidación puede favorecer la degradación de los plásticos en el suelo, el ritmo de degradación sigue siendo lento. Aunque los plásticos biodegradables, compostables, de base biológica y oxodegradables se utilizan cada vez más como alternativas a los plásticos convencionales, no hay pruebas significativas de que se degraden completamente en entornos naturales. La realización de más estudios ayudaría a comprender su impacto medioambiental, especialmente en comparación con los plásticos convencionales.
Efectos del plástico en la salud humana
En 1992, un contenedor lleno de 28.000 patitos de goma se perdió al caer al mar en algún lugar entre Hong Kong y Estados Unidos. Aún hoy, esos juguetes de plástico para el baño siguen llegando a la costa de vez en cuando (enlace), incluso en océanos totalmente distintos, tan lejanos como la costa oriental de Estados Unidos, así como las costas de Gran Bretaña e Irlanda. Esa flotilla de patos de plástico fugados se une a millones de piezas de Lego, zapatillas de deporte, aislantes de poliestireno, cajas de plástico y una plétora de otros objetos perdidos en el mar (enlace) que -sorprendentemente- nos están enseñando sobre las corrientes oceánicas y sobre la asombrosa indestructibilidad de los plásticos en los entornos marinos.
Pero todos estos residuos de plástico son muy perjudiciales: aquí se enumeran las cinco formas en que los plásticos perjudican al medio ambiente, a las aves y a la fauna silvestre, e incluso a las personas. Pero, como ocurre con todo, incluso los plásticos pueden tener un uso beneficioso, a pesar del daño que causan.
Los desechos de plástico se encuentran absolutamente en todas partes, desde el Ártico hasta la Antártida. Obstruyen los desagües de las calles de nuestras ciudades, ensucian los campings y los parques nacionales, e incluso se acumulan en el Monte Everest (enlace). Pero gracias a la escorrentía, y a nuestra afición a arrojar directamente nuestra basura al río o lago más cercano, el plástico es cada vez más común en los océanos del mundo.
Producción de plástico
1, el desarrollo de nauplio a copépodo se retrasó a 4,6 × 1012 elementos/L (véase también el archivo adicional 1: Tabla S3). Para ambos tamaños de microesferas, el patrón de toxicidad fue diferente. Las microesferas de 0,5 µm provocaron un aumento del tiempo de desarrollo (tanto de nauplio a copépodo como de nauplio a adulto) y una menor supervivencia de los F
1 en la concentración más alta (9,1 × 1010 elementos/L). Las microesferas de 6 µm, cuya concentración más alta contenía 5,2 × 107 elementos/L, no tuvieron ningún efecto sobre la supervivencia y el desarrollo de ambas generaciones de copépodos. Sin embargo, las microesferas de ambos tamaños redujeron significativamente la fecundidad de las generaciones F
Los valores de d son muy superiores a los de sorción de fenantreno en dos sedimentos (19 y 135 L/kg). Sin embargo, al normalizar los coeficientes de distribución al contenido de carbono orgánico de los plásticos y los sedimentos (es decir, al comparar los valores de K
d), las diferencias entre los plásticos y los sedimentos se reducen considerablemente. El KOC para la sorción de fenantreno en los gránulos de PE (44.500 L/kg) es un factor de 2 a 4 más alto que los de los sedimentos (10.400 y 20.100 L/kg), mientras que el K