Microbios oceánicos en la lucha contra los residuos plásticos
Las propiedades versátiles de los plásticos los convierten en materiales atractivos para muchas aplicaciones, desde la confección hasta el envasado. Sin embargo, la mala gestión de los residuos plásticos ha provocado que el océano se llene de ellos, lo que supone una amenaza importante para el medio natural. Además, se sabe que los microplásticos y los nanoplásticos que pueden surgir de la degradación de los plásticos entran en la cadena alimentaria con consecuencias negativas para los organismos. Se cree que los plásticos persisten en el medio ambiente durante cientos de años. Sin embargo, cada vez hay más pruebas de que los microbios intervienen en la degradación de los plásticos, lo que puede reducir su vida media.
Microorganismos oceánicos que degradan los plásticos
El objetivo clave del proyecto VORTEX, financiado con fondos europeos, es identificar microorganismos específicos capaces de degradar plásticos y determinar el ritmo de este proceso. Para lograrlo, Helge Niemann y sus colegas han desarrollado una técnica de rastreo de isótopos estables mediante polímeros marcados 13C. «Colocamos estos polímeros en entornos oceánicos y controlamos la colonización microbiana», explica. Este método confirmó de forma inequívoca la existencia de microorganismos degradadores de plásticos en el medio oceánico. En particular, en el estudio salió a la luz que ciertos microorganismos, como el hongo marino Rhodotorula mucilaginosa, que degrada eficazmente el polietileno, lo que proporciona una muestra tangible de la degradación microbiana del plástico. Además, la investigación reveló comunidades microbianas distintivas asociadas a diferentes tipos de plástico, lo que indica un patrón de colonización selectiva y una preferencia de degradación entre diversos sustratos plásticos. «El pretratamiento fisicoquímico de los plásticos, en particular mediante luz ultravioleta, parece acelerar su degradación, al hacer que las moléculas poliméricas sean más susceptibles a la descomposición enzimática», explica Annika Vaksmaa, investigadora postdoctoral del equipo VORTEX.
Impacto ecológico de la degradación de los plásticos
En unos experimentos de campo se descubrieron pruebas convincentes de que los microbios de las biopelículas asentadas en plásticos silvestres incluyen degradadores de plásticos. Esta observación subraya el impacto ecológico más amplio de la degradación microbiana del plástico. La colaboración con físicos atmosféricos condujo a la detección de cantidades sustanciales de nanoplásticos en entornos marinos mediante técnicas de espectrometría de masas diseñadas originalmente para la medición de aerosoles. Este descubrimiento plantea cuestiones críticas sobre las fuentes, el destino y las interacciones de los nanoplásticos con la vida microbiana en el océano. La tasa de degradación de los microplásticos oceánicos se estimó en un pequeño porcentaje anual, lo que sugiere una resistencia natural del océano frente a la contaminación por plásticos durante periodos prolongados. Sin embargo, la acumulación de residuos plásticos sigue superando estos índices de degradación natural, lo que agrava el problema general de la contaminación por plásticos. «Si la contaminación por plásticos cesara hoy, probablemente harían falta varias generaciones para que el plástico existente en el océano se degradara», subraya Niemann.
El futuro de los nanoplásticos
De cara al futuro, el equipo de VORTEX se propone cartografiar los posibles degradadores de plástico en diversos hábitats oceánicos y profundizar en el desentrañamiento de las vías bioquímicas y las enzimas implicadas en la degradación del plástico. Se espera que la investigación en curso sobre los nanoplásticos, su origen y sus interacciones con la vida microbiana ofrezca datos cruciales sobre el destino y las repercusiones de estas diminutas partículas de plástico en los ecosistemas marinos. «Nuestros hallazgos hasta ahora tienen implicaciones que van más allá del ámbito científico e instan a los responsables políticos a considerar estrategias informadas para mitigar la contaminación por plásticos», concluye Niemann. Para proteger los ecosistemas oceánicos de la amenaza de la contaminación por plásticos es esencial realizar intervenciones específicas en las distintas fases del ciclo de vida de los plásticos, basadas en un conocimiento más profundo de las vías de degradación y las interacciones microbianas.
Palabras clave
VORTEX, océano, degradación de plásticos, contaminación, nanoplásticos, microorganismos, microplásticos, «Rhodotorula mucilaginosa»
