Actualmente, la contaminación plástica está en todas partes. Miles de millones de toneladas de desechos plásticos terminan en vertederos o flotan en el mar, descomponiéndose gradualmente en pedazos cada vez más pequeños, pero nunca desapareciendo realmente. Este es uno de los problemas ambientales más serios de nuestro tiempo, y no desaparecerá a menos que cambiemos nuestros hábitos de uso de plástico o desarrollemos nuevos materiales que sean biodegradables.
Eso es exactamente lo que los científicos de UC San Diego han estado haciendo durante la mayor parte de la última década. Un equipo interdisciplinario que incluye al biólogo Stephen Mayfield y los químicos Michael Burkart y Robert "Skip" Pomeroy ha desarrollado una espuma de poliuretano hecha de algas y otras fuentes biológicas para que la espuma pueda ser descompuesta naturalmente por los agentes ambientales (bacterias y hongos) que se biodegradan. Los expertos han utilizado estas espumas para fabricar zapatos, incluidas chanclas, el calzado más popular del mundo, y han probado su descomposición en entornos terrestres. Una vez enterrados en la tierra, los zapatos comienzan a degradarse en tan solo 16 semanas.
Ahora, en el nuevo estudio, el equipo probó si estas espumas de poliuretano, hechas de monómeros de base biológica, se descomponen cuando se sumergen en agua de mar. Los investigadores trabajaron con la coautora del estudio Samantha Clements, bióloga marina y buceadora investigadora del Instituto Scripps de Oceanografía. Inmovilizaron muestras de espuma y zapatos en el muelle conmemorativo de Ellen Browning Scripps y monitorearon sus cambios físicos y químicos usando espectroscopía infrarroja transformada de Fourier y microscopía electrónica de barrido.
La ubicación de la terminal brinda una oportunidad única para probar el material en un ecosistema natural cercano a la costa, un entorno donde a menudo terminan los desechos plásticos. En 2010, los investigadores estimaron que 8 mil millones de kilogramos de plástico ingresaron al océano en un año, y se espera un aumento significativo para 2025. Cuando los desechos plásticos ingresan al océano, pueden dañar los ecosistemas marinos, llegar a la costa como basura o migrar a lugares centrales. formando vórtices de basura, como el basurero del Pacífico que cubre un área de más de 1,6 millones de kilómetros cuadrados.
Los hallazgos, publicados ahora en la revista Environmental Science, muestran que esos materiales experimentales de poliuretano adheridos al muelle fueron adheridos rápidamente por varios organismos marinos y comenzaron a degradarse en solo cuatro semanas. Los descomponedores, principalmente bacterias y hongos, descomponen los materiales en sus monómeros originales (moléculas químicas), que luego se utilizan como fuente de nutrición. Cuando los investigadores identificaron los microbios que podían consumir las muestras de poliuretano, descubrieron que estos microbios eran especies que se encuentran comúnmente en los entornos marinos naturales.
Stephen Mayfield, profesor de la Facultad de Ciencias Biológicas y director del Centro de Biotecnología de Algas Marinas de California, dijo: "No existe una sola disciplina que pueda abordar estos problemas ambientales generales, pero hemos desarrollado una solución integrada que funciona en tierra y ahora Sé que también se puede hacer en el océano. Biodegradación. Me sorprendió ver cuántos organismos en el océano se asentaron en esta espuma. Se convirtió en algo así como un arrecife microbiano".
Los investigadores seguirán buscando desarrollar monómeros renovables y sostenibles hechos de fuentes biológicas para producir polímeros para diferentes aplicaciones en el futuro. Su investigación también continuará investigando el proceso de descomposición biológica y los productos químicos resultantes. Los expertos dicen que la gente está empezando a comprender la magnitud del problema de la contaminación plástica y está buscando alternativas que sean menos dañinas para la naturaleza.
Stephen Mayfield dijo: "El manejo incorrecto del plástico en el océano se descompone en microplásticos y se ha convertido en un gran problema ambiental. Hemos demostrado que es absolutamente posible crear productos plásticos de alto rendimiento que se degradan en el océano. Los plásticos no deberían ir al océano, pero si lo hace, el material se convierte en alimento para microbios, no en desechos plásticos y microplásticos que dañan la vida acuática".
