Decadal shifts of organic contaminants in oceanic plankton

El océano se imagina a menudo como una vasta y limpia extensión, pero también es un gigantesco reservorio que recolecta los productos químicos sintéticos que produce la humanidad. Desde los plásticos de nuestros envases hasta los medicamentos que tomamos y los aditivos de nuestros neumáticos, miles de estas sustancias fabricadas por el hombre entran en el agua. Una vez allí, no simplemente desaparecen; viajan vastas distancias a través de las corrientes y la atmósfera, llegando finalmente a los rincones más remotos del globo. En la base misma de la red trófica marina se encuentra el plancton, plantas y animales microscópicos que flotan en las aguas superficiales. Estos diminutos organismos son la base de la vida oceánica, pero también actúan como una esponja para la contaminación. Debido a que son tan pequeños y abundantes, absorben productos químicos directamente del agua de mar. Cuando animales más grandes comen el plancton, esos químicos se mueven hacia arriba en la cadena alimentaria. Además, cuando el plancton muere o produce desechos, se hunde, transportando cualquier cosa que haya absorbido hacia las profundidades del océano, actuando efectivamente como un sistema de entrega que mueve la contaminación superficial hacia las profundidades oscuras donde puede persistir durante mucho tiempo.

Los científicos han sabido durante mucho tiempo que el océano está contaminado, pero se han centrado principalmente en buscar una lista corta y específica de productos químicos peligrosos conocidos, como los antiguos pesticidas o solventes industriales. Este enfoque ignora los miles de sustancias más nuevas que se han inventado desde que se prohibieron esos químicos más antiguos. Para obtener una imagen real de lo que realmente hay en el océano abierto, un equipo de investigadores de España y otras instituciones decidió lanzar una red mucho más amplia. Viajaron al Atlántico, Pacífico, Índico y Antártico durante dos expediciones importantes, una con una década de diferencia. En lugar de buscar solo unos pocos sospechosos conocidos, analizaron el plancton recolectado frente a una base de datos de casi setecientos contaminantes orgánicos diferentes. Esto incluyó desde protectores solares y fármacos hasta aditivos de neumáticos y plastificantes. Al utilizar espectrometría de masas avanzada, una técnica que puede identificar productos químicos basándose en su peso molecular y estructura únicos, pudieron ver un espectro de contaminación mucho más amplio que nunca.

Los resultados revelaron un paisaje complejo y cambiante de contaminación. En las muestras recolectadas entre 2010 y 2011, los investigadores encontraron una amplia gama de productos químicos, incluyendo surfactantes utilizados en productos de limpieza, conservantes y filtros UV presentes en protectores solares. Algunos de estos estaban presentes en cantidades sorprendentemente altas, alcanzando miles de nanogramos por gramo de peso seco de plancton. Por ejemplo, un tipo específico de surfactante llamado dioctilsuccinato se encontró en casi todas las muestras de ese primer viaje, al igual que ciertas aminas aromáticas industriales, algunas de las cuales se sabe que son perjudiciales para la salud humana. El estudio también confirmó la presencia de sustancias perfluoroalquil y polifluoroalquilo, a menudo llamadas PFAS, que son conocidas por su resistencia a la degradación. Estos hallazgos demostraron que incluso en el océano abierto, lejos de cualquier ciudad o fábrica, el plancton está acumulando un cóctel diverso de productos químicos modernos.

Cuando los investigadores regresaron al Océano Atlántico una década después, entre 2020 y 2022, encontraron que el perfil químico había cambiado significativamente. Este cambio ofreció una visión poco común de cómo las regulaciones humanas y los cambios industriales afectan al medio ambiente a lo largo del tiempo. Los productos químicos que habían sido más comunes en la primera década, como ciertos compuestos PFAS y ciertos fármacos, habían desaparecido en gran medida o se habían vuelto mucho menos frecuentes. Este declive se alinea con los esfuerzos globales para eliminar estas sustancias debido a su toxicidad y persistencia. Sin embargo, la historia no fue una de limpieza simple. A medida que los viejos químicos desaparecían, otros nuevos ocupaban su lugar. Los investigadores detectaron un aumento de productos químicos asociados con neumáticos y plásticos, incluyendo aditivos utilizados en la fabricación de caucho y nuevos tipos de plastificantes. Aunque el número total de diferentes productos químicos encontrados en las muestras de 2020 era ligeramente inferior, los tipos de productos químicos habían rotado. Los aditivos heredados estaban siendo reemplazados por sustitutos, lo que sugiere que a medida que el mundo produce más plástico y caucho, la firma química del océano evoluciona para reflejar esos nuevos materiales.

El estudio también destacó cómo estos cambios no son uniformes en todo el mundo. En las muestras de 2010, ciertos retardantes de llama y plastificantes se encontraron en altas concentraciones en el Atlántico Sur y el Índico. Para cuando llegó la segunda expedición, estos compuestos específicos habían disminuido en frecuencia, mientras que otros productos químicos industriales, como los utilizados en productos de cuidado personal y la fabricación de neumáticos, se volvieron más prominentes en el Océano Antártico. Los investigadores señalaron que algunos de los productos químicos encontrados, particularmente los relacionados con los neumáticos, eran menos frecuentes en las muestras más recientes pero aparecían en una variedad más amplia de formas. Esto sugiere que, si bien las regulaciones han reducido con éxito algunos contaminantes, la producción continua de nuevos materiales sintéticos asegura que el océano siga siendo un sumidero dinámico para una gama de contaminantes en constante cambio.

Quizás el hallazgo más crítico es el papel del plancton como centinela de todo el océano. Debido a que estos diminutos organismos acumulan productos químicos del agua y luego se hunden, no son solo indicadores de lo que flota en la superficie; son el mecanismo que transporta la contaminación hacia el mar profundo. El estudio encontró que el plancton contenía una mezcla tanto de productos químicos hidrofóbicos, que se adhieren a las grasas, como de productos químicos más polares y solubles en agua, que anteriormente se pensaba que eran menos propensos a acumularse en la vida marina. Esto significa que la "bomba biológica", el proceso natural mediante el cual la materia orgánica se mueve desde la superficie hacia el océano profundo, es probablemente capaz de transportar una gama mucho más amplia de contaminantes de lo que se entendía anteriormente. El océano profundo, con sus temperaturas frías y falta de luz, es un lugar donde los productos químicos pueden persistir durante siglos. Al demostrar que el plancton está reuniendo y transportando activamente esta diversa carga química, la investigación subraya que el océano profundo no es un refugio seguro de la contaminación, sino más bien un repositorio final para los productos químicos sintéticos que usamos todos los días.

Los investigadores fueron cuidadosos al distinguir entre lo que podían medir con precisión y lo que solo podían estimar. Utilizaron estándares de referencia para aproximadamente la mitad de los productos químicos encontrados, lo que les permitió calcular concentraciones exactas. Para los demás, utilizaron un modelo predictivo basado en cómo se comportaban los productos químicos en el instrumento para estimar sus niveles. A pesar de estas diferencias en la precisión de la medición, el patrón general era claro: la composición química del océano abierto no es estática. Responde a la actividad humana, cambiando a medida que prohibimos ciertas sustancias e introducimos otras. El hecho de que estos cambios fueran visibles en el plancton del océano abierto, lejos de cualquier fuente directa de contaminación, confirma que estos productos químicos son capaces de viajar vastas distancias y entrar en la red trófica global.

Este trabajo no pretende haber resuelto el problema de la contaminación oceánica, ni sugiere que la situación sea desesperanzadora. En cambio, proporciona un mapa detallado y basado en evidencia de nuestra situación actual. Muestra que, si bien las regulaciones han funcionado para eliminar algunos de los productos químicos heredados más peligrosos, el océano ahora está siendo llenado con una nueva generación de sustancias sintéticas. El estudio sugiere que el enfoque del monitoreo ambiental debe expandirse más allá de la lista tradicional de contaminantes para incluir los miles de productos químicos emergentes que entran constantemente al mercado. Sin esta visión más amplia, corremos el riesgo de perder de vista las mismas sustancias que están definiendo el futuro de nuestros océanos. El plancton, derivando silenciosamente en las aguas oscuras, nos está contando una historia de cambio, una que requiere que miremos más de cerca lo que estamos poniendo en el mundo.