En la encrucijada entre el Atlántico y los ríos del sur de la Península Ibérica, los microplásticos emprenden un viaje sinuoso y profundo, que los lleva desde la desembocadura hasta las profundidades del océano. Un equipo de científicos, con herramientas matemáticas y un espíritu explorador, ha trazado por primera vez las rutas invisibles de estas diminutas partículas, revelando un mapa tridimensional de contaminación y movimiento.

Investigadores del Instituto Universitario de Investigación Marina (INMAR) de la Universidad de Cádiz, en colaboración con el Instituto Português do Mar e da Atmosfera (IPMA), la Universidad de Lisboa y el Centro Oceanográfico de Cádiz ha descifrado el lenguaje de estas partículas con un modelo matemático conocido como Lagrangiano, capaz de seguir la pista de cada fragmento de plástico flotante o hundido en el tiempo y el espacio.

El Guadalquivir y el Guadiana se han convertido en puertas de entrada para estos contaminantes. Las partículas esféricas surcan la plataforma continental del Golfo de Cádiz y llegan incluso a las costas portuguesas. Los hallazgos, publicados en la revista Science of The Total Environment, ofrecen una radiografía de esta amenaza ambiental y sientan las bases para aplicar estrategias de mitigación.

Trayectoria del desplazamiento de los microplásticos en el golfo de Cádiz.

Así, los expertos han analizado partículas de plástico con diferentes densidades, simulando desde materiales livianos como el polietileno, usado en bolsas, hasta plásticos más densos como el PVC, propio de tuberías. El objetivo era entender cómo las corrientes marinas y los ríos de la región transportan y acumulan estas partículas.

Las conclusiones del estudio determinan:

• Los plásticos menos densos, como los procedentes de bolsas o envases, tienden a flotar y acumularse cerca de las costas, especialmente en los primeros centímetros de la columna de agua. 
• Los estuarios del Guadalquivir y Guadiana parecen ser el principal origen de estos materiales en la plataforma oriental del Golfo de Cádiz. 
• Los que llegan desde la Bahía de Cádiz y el río Guadalete tienden a viajar más lejos, influenciados por las corrientes.
• Los materiales más densos, como el PVC o el poliestireno, se hunden rápidamente y se acumulan en el fondo del mar cerca de su origen, en profundidades de hasta 50 metros, aunque algunos podrían ser posteriormente arrastrados por corrientes profundas. 

El estuario del Guadalquivir es el principal responsable de este tipo de contaminación, seguido por la Bahía de Cádiz y, en menor medida, el Guadiana. “Algunas partículas densas pueden viajar a aguas más profundas y lejanas, impulsadas por corrientes profundas”, indica a la Fundación Descubre la investigadora de la Universidad de Cádiz Irene Laiz, autora del artículo.

La investigadora de la Universidad de Cádiz Irene Laiz, autora del artículo.

Matemáticas para los microplásticos

En este estudio, las ecuaciones no son frías líneas de números, sino herramientas para entender una coreografía marina compleja. El modelo utilizado para la simulación se denomina Lagrangiano, utilizado para estudiar el movimiento de partículas, como los microplásticos, en un fluido como el agua o el aire.

Este modelo sigue el recorrido de las partículas individuales a medida que se desplazan en función de las corrientes, las fuerzas físicas y otras condiciones ambientales, como la propia densidad del agua. “Es como seguir una hoja flotando en un río, observando dónde y cómo se mueve según las corrientes y otras variables”, añade la investigadora.

El modelo utilizado es un enfoque matemático y computacional utilizado para estudiar el movimiento de partículas, como los microplásticos

En este caso, las variables incluidas se han centrado en la densidad de las partículas, las corrientes oceánicas, que determinan hacia dónde son arrastradas en cada profundidad, y otras características locales, como los vientos y remolinos, que afectan a la dispersión de los materiales.

De esta manera, han obtenido mapas que ilustran las trayectorias tridimensionales de las partículas en el tiempo. Estos gráficos revelan las zonas de acumulación en la superficie, la columna de agua y el fondo marino, así como las rutas de transporte hacia áreas lejanas, como las costas portuguesas o aguas profundas.

El modelo Lagrangiano permite una alta precisión, proporcionando información detallada sobre cómo y dónde terminan las partículas individuales. Es muy visual, generando mapas tridimensionales que ayudan a identificar las zonas críticas de acumulación o dispersión. Además, es flexible, ya que se puede adaptar para estudiar diferentes tipos de partículas y condiciones ambientales. 

El trabajo no termina aquí. Este equipo de exploradores de lo invisible planea ampliar su estudio hacia otros tipos de microplásticos, como las fibras, que representan un tipo de microplásticos procedente de textiles sintéticos como el poliéster, entre otros. Armados con su modelo y la determinación de desentrañar el laberinto oceánico, avanzan hacia un horizonte de conocimiento que podría ser la clave para revertir los daños provocados.

En este viaje, el Golfo de Cádiz se transforma en un espejo de nuestros hábitos, una advertencia y un recordatorio de que los océanos, aunque vastos y poderosos, no son infinitos. Las matemáticas, aliadas con la ciencia marina, nos permiten vislumbrar un futuro más sostenible, donde la danza de las corrientes pueda librarse del lastre de los microplásticos y volver a ser solo un poema de agua y sal.

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