Microplásticos en número y en peso
Tengo un amigo, catedrático de Estadística aplicada, que acumula titulares que usan su materia inadecuadamente (por falta de conocimiento), o hacen mal uso de ella por motivos más espurios. Creo que voy a tener que hacer lo mismo con titulares de noticias que reseñan nuevos artículos científicos sobre la omnipresencia de los microplásticos en todo tipo de medios, sobre todo en el mar y en los organismos vivos. El que hoy menciono no es que tenga más importancia que otros, pero ha sido el detonante de hablar de algo que también llevaba tiempo con ganas de hacerlo. Me refiero al hecho de que, cuando se habla de la omnipresencia de esos micro- o nanoplasticos, casi siempre se habla del número de ellos y no de su peso. Y a fin de cuentas, cuando hablamos de sustancias tóxicas, lo que importa casi siempre es el peso. Pero lo del número (miles, millones) da pie a titulares que impresionan bastante más al lector que lo del peso en micro o miligramos. Y voy a ver si lo explico. Pero vayamos por partes.
La noticia a la que hago mención, se publicó en El País el pasado 30 de abril con el siguiente titular: “Mar de plástico: un estudio global de los océanos mide miles de micropartículas hasta en la fosa de las Marianas”. El artículo describe un artículo muy interesante que se centra en medir las concentraciones de microplásticos en los océanos a profundidades superiores al medio metro, complementando así a la mayoría de los estudios realizados hasta ahora, centrados en el entorno de la superficie. Es un metanálisis, es decir, que analiza los resultados ya publicados en otros artículos, entre 2014 y 2024, que han tomado muestras en 1885 localizaciones diferentes a lo largo y ancho de los océanos, entre las que se encuentra una en las proximidades de la famosa fosa de las Marianas a una profundidad de casi siete kilómetros (la fosa llega bastante más abajo). En la mayoría de las artículos se han medido concentraciones de microplásticos, casi todos inferiores a 100 micras de tamaño, expresándolas en número de ellos por metro cúbico (mil litros) de agua de mar.
No sé como interpretáis el titular después de esta introducción, pero lo que a mi me parece que se desprende de su lectura (y que, por aquello de mis sesgos, algunos amigos me han confirmado) es que, globalmente, el estudio ha encontrado miles de partículas por metro cúbico en las diferentes localizaciones estudiadas, incluida la citada fosa de las Marianas. Pues bien, la cosa no es así. Globalmente, las concentraciones encontradas en esas localizaciones oscilan entre un número inapreciable de micropartículas y más de 10000 por metro cúbico de agua marina, con una media de de unas 200. Y solo en el artículo que estudiaba la fosa de las Marianas, se alcanzaban las 13500 partículas. Me parece a mi que alguien ha hecho un titular a medida para obtener muchos Likes.
Cuando uno se lee el artículo científico y la reseña de El País “adornada” por ese titular, esta última refleja bastante bien lo que dice el primero, entre otras cosas porque se hace eco de lo que ha contado a El País uno de los autores del mismo, un científico japonés. El artículo contiene muchos resultados de interés que darían para más de una entrada (que no descarto) como, por ejemplo, la variación del número de partículas con la profundidad. O también que, al mencionar la acumulación de basura de todo tipo, microplásticos incluidos, en la llamada Gran Mancha de Basura del Pacífico (Great Pacific Garbage Patch), que dio lugar hace años a que se acuñara el término "islas de plástico", los autores dejen claro que, como yo me he cansado de repetir en mis charlas sobre el tema, dichas islas no existen. Y no lo dice un piernas como yo, sino una página de la prestigiosa NOAA americana, que ya hace años desmintió al que popularizó el término, Charles J. Moore, un navegante y oceanógrafo estadounidense fundador de la organización ecologista Algalita Marine Research Foundation.
Y vamos con el asunto del número y el peso de los microplásticos que mencionaba al principio. Según algunos autores, cuantificar los microplásticos en número es más fácil que en peso, gracias a las modernas técnicas microscópicas de las que disponemos ahora. Pero yo no lo tengo muy claro. Por ejemplo, las famosas PM10, tan importantes a la hora de cuantificar la calidad del aire de nuestras ciudades, se miden en peso por metro cúbico de aire, pesándolas directamente tras su recolección por filtros adecuados. Y su tamaño es del orden de una pocas micras, como el de los microplásticos. En cualquier caso, si no lo hacemos directamente, estimar el contenido en microplásticos en peso por unidad de volumen, implica el tener que suponer una cierta forma geométrica de las micropartículas (una esfera, un cilindro, un paralelepípedo de pequeña altura), para poder calcular así el volumen y luego con la densidad del plástico (que se conoce bien en todos los importantes) calcular el peso. Pero la propia microscopía de las partículas nos revela que su morfología es muy variopinta.
Aún y así vamos a hacer una estimación con un modelo sencillo. Ya he contado aquí que muchos de los microplásticos son en realidad microfibras que provienen de las redes de plástico, de nuestras vestimentas, etc. Y una microfibra la podemos conceptuar en términos de su morfología como un microplástico de forma cilíndrica. Muchas fibras sintéticas (como las textiles de poliéster o acrílicos) que acaban como microplásticos en el océano miden entre 0,5 y 5 mm de largo. Un valor de 1 mm o, lo que es lo mismo, 1000 micras (o micrómetros µm), es un valor central dentro de ese intervalo y se usa a menudo como referencia en estudios que requieren un tamaño “tipo”. Por otro lado, los diámetros de las fibras textiles oscilan entre 10 y 30 µm, dependiendo del polímero y del proceso de fabricación, por lo que 20 micras es un valor medio razonable.
Considerando a esa microfibra tipo, su volumen, como cilindro que es, se calcula como el área de la base por la altura. Si suponemos que es un poliéster (PET) con una densidad de 1,38 g/cc, el peso de esa solitaria y minúscula microfibra que hemos elegido es 0,00043 miligramos o 0,43 microgramos (µg). Así que si todos los microplásticos de las muestras investigadas fueran microfibras, las 200 micropartículas por metro cúbico que, en promedio, determina el estudio arriba mencionado que existen en las profundidades de los océanos, pesarían 86 µg o, lo que es igual, menos de una décima de miligramo de microplástico por cada mil litros de agua. Y las 13500 del caso especial de la isla de las Marianas pesarían algo menos de 6 miligramos por metro cúbico. Similares cálculos se pueden hacer con otras geometrías pero, si me creéis, ello no altera en lo fundamental las conclusiones que aquí hemos extraído.
Para poner en contexto los cálculos que acabamos de hacer, todos los microplásticos medidos en la fosa de las Marianas por metro cúbico de agua sería el equivalente a un 0,1% del peso de una bolsa de plástico de súper, que pesa unos 6 gramos. Pero el caso de las Marianas, a pesar del titular de El País, se sale de madre, desde el punto de vista estadístico, de lo que es más normal en los océanos. De hecho, tomando la media de 200 microplásticos y su peso de 86 µg por unidad, supondrían poco más del 0.001% de una bolsa de plástico.
Como decía al principio, no debemos olvidar además que, en Toxicología, es habitual referirse a las concentraciones que pueden causar daño en unidades de peso por unidad de volumen o peso. Por ejemplo, las dosis de ingesta admisibles de la ONU, relativas a las cantidades de una sustancia tóxica que podemos consumir sin problemas a lo largo de toda nuestra vida, se dan en diversas unidades de peso (miligramos, microgramos, picogramos, etc.) por kilo de peso de quien las consume. Y la contaminación por dioxinas, en entornos próximos a las incineradoras, se han dado y se dan por unidades de peso, similares a las que acabo de mencionar, por metro cúbico de aire que sale de las chimeneas o por gramo de terreno cercano. Además, dado que muchas veces se habla de las sustancias tóxicas que puedan contener los microplásticos (monómeros, plastificantes y otros aditivos), sería mucho más fácil hacer una estimación de su concentración a partir de concentraciones de microplástico en peso que en número.
Espero que estas sencillas consideraciones permitan ver los datos de algunos titulares de otra manera. Pero, sobre todo, no os quedéis con lo que parece decir un titular.
Hoy, música de Albéniz, Tango de la mano de Tabea Zimmenmann a la viola y mi admirado Javier Perianes al piano. Y me voy a pasar unos días con mis amigos gallegos.
La noticia a la que hago mención, se publicó en El País el pasado 30 de abril con el siguiente titular: “Mar de plástico: un estudio global de los océanos mide miles de micropartículas hasta en la fosa de las Marianas”. El artículo describe un artículo muy interesante que se centra en medir las concentraciones de microplásticos en los océanos a profundidades superiores al medio metro, complementando así a la mayoría de los estudios realizados hasta ahora, centrados en el entorno de la superficie. Es un metanálisis, es decir, que analiza los resultados ya publicados en otros artículos, entre 2014 y 2024, que han tomado muestras en 1885 localizaciones diferentes a lo largo y ancho de los océanos, entre las que se encuentra una en las proximidades de la famosa fosa de las Marianas a una profundidad de casi siete kilómetros (la fosa llega bastante más abajo). En la mayoría de las artículos se han medido concentraciones de microplásticos, casi todos inferiores a 100 micras de tamaño, expresándolas en número de ellos por metro cúbico (mil litros) de agua de mar.
No sé como interpretáis el titular después de esta introducción, pero lo que a mi me parece que se desprende de su lectura (y que, por aquello de mis sesgos, algunos amigos me han confirmado) es que, globalmente, el estudio ha encontrado miles de partículas por metro cúbico en las diferentes localizaciones estudiadas, incluida la citada fosa de las Marianas. Pues bien, la cosa no es así. Globalmente, las concentraciones encontradas en esas localizaciones oscilan entre un número inapreciable de micropartículas y más de 10000 por metro cúbico de agua marina, con una media de de unas 200. Y solo en el artículo que estudiaba la fosa de las Marianas, se alcanzaban las 13500 partículas. Me parece a mi que alguien ha hecho un titular a medida para obtener muchos Likes.
Cuando uno se lee el artículo científico y la reseña de El País “adornada” por ese titular, esta última refleja bastante bien lo que dice el primero, entre otras cosas porque se hace eco de lo que ha contado a El País uno de los autores del mismo, un científico japonés. El artículo contiene muchos resultados de interés que darían para más de una entrada (que no descarto) como, por ejemplo, la variación del número de partículas con la profundidad. O también que, al mencionar la acumulación de basura de todo tipo, microplásticos incluidos, en la llamada Gran Mancha de Basura del Pacífico (Great Pacific Garbage Patch), que dio lugar hace años a que se acuñara el término "islas de plástico", los autores dejen claro que, como yo me he cansado de repetir en mis charlas sobre el tema, dichas islas no existen. Y no lo dice un piernas como yo, sino una página de la prestigiosa NOAA americana, que ya hace años desmintió al que popularizó el término, Charles J. Moore, un navegante y oceanógrafo estadounidense fundador de la organización ecologista Algalita Marine Research Foundation.
Y vamos con el asunto del número y el peso de los microplásticos que mencionaba al principio. Según algunos autores, cuantificar los microplásticos en número es más fácil que en peso, gracias a las modernas técnicas microscópicas de las que disponemos ahora. Pero yo no lo tengo muy claro. Por ejemplo, las famosas PM10, tan importantes a la hora de cuantificar la calidad del aire de nuestras ciudades, se miden en peso por metro cúbico de aire, pesándolas directamente tras su recolección por filtros adecuados. Y su tamaño es del orden de una pocas micras, como el de los microplásticos. En cualquier caso, si no lo hacemos directamente, estimar el contenido en microplásticos en peso por unidad de volumen, implica el tener que suponer una cierta forma geométrica de las micropartículas (una esfera, un cilindro, un paralelepípedo de pequeña altura), para poder calcular así el volumen y luego con la densidad del plástico (que se conoce bien en todos los importantes) calcular el peso. Pero la propia microscopía de las partículas nos revela que su morfología es muy variopinta.
Aún y así vamos a hacer una estimación con un modelo sencillo. Ya he contado aquí que muchos de los microplásticos son en realidad microfibras que provienen de las redes de plástico, de nuestras vestimentas, etc. Y una microfibra la podemos conceptuar en términos de su morfología como un microplástico de forma cilíndrica. Muchas fibras sintéticas (como las textiles de poliéster o acrílicos) que acaban como microplásticos en el océano miden entre 0,5 y 5 mm de largo. Un valor de 1 mm o, lo que es lo mismo, 1000 micras (o micrómetros µm), es un valor central dentro de ese intervalo y se usa a menudo como referencia en estudios que requieren un tamaño “tipo”. Por otro lado, los diámetros de las fibras textiles oscilan entre 10 y 30 µm, dependiendo del polímero y del proceso de fabricación, por lo que 20 micras es un valor medio razonable.
Considerando a esa microfibra tipo, su volumen, como cilindro que es, se calcula como el área de la base por la altura. Si suponemos que es un poliéster (PET) con una densidad de 1,38 g/cc, el peso de esa solitaria y minúscula microfibra que hemos elegido es 0,00043 miligramos o 0,43 microgramos (µg). Así que si todos los microplásticos de las muestras investigadas fueran microfibras, las 200 micropartículas por metro cúbico que, en promedio, determina el estudio arriba mencionado que existen en las profundidades de los océanos, pesarían 86 µg o, lo que es igual, menos de una décima de miligramo de microplástico por cada mil litros de agua. Y las 13500 del caso especial de la isla de las Marianas pesarían algo menos de 6 miligramos por metro cúbico. Similares cálculos se pueden hacer con otras geometrías pero, si me creéis, ello no altera en lo fundamental las conclusiones que aquí hemos extraído.
Para poner en contexto los cálculos que acabamos de hacer, todos los microplásticos medidos en la fosa de las Marianas por metro cúbico de agua sería el equivalente a un 0,1% del peso de una bolsa de plástico de súper, que pesa unos 6 gramos. Pero el caso de las Marianas, a pesar del titular de El País, se sale de madre, desde el punto de vista estadístico, de lo que es más normal en los océanos. De hecho, tomando la media de 200 microplásticos y su peso de 86 µg por unidad, supondrían poco más del 0.001% de una bolsa de plástico.
Como decía al principio, no debemos olvidar además que, en Toxicología, es habitual referirse a las concentraciones que pueden causar daño en unidades de peso por unidad de volumen o peso. Por ejemplo, las dosis de ingesta admisibles de la ONU, relativas a las cantidades de una sustancia tóxica que podemos consumir sin problemas a lo largo de toda nuestra vida, se dan en diversas unidades de peso (miligramos, microgramos, picogramos, etc.) por kilo de peso de quien las consume. Y la contaminación por dioxinas, en entornos próximos a las incineradoras, se han dado y se dan por unidades de peso, similares a las que acabo de mencionar, por metro cúbico de aire que sale de las chimeneas o por gramo de terreno cercano. Además, dado que muchas veces se habla de las sustancias tóxicas que puedan contener los microplásticos (monómeros, plastificantes y otros aditivos), sería mucho más fácil hacer una estimación de su concentración a partir de concentraciones de microplástico en peso que en número.
Espero que estas sencillas consideraciones permitan ver los datos de algunos titulares de otra manera. Pero, sobre todo, no os quedéis con lo que parece decir un titular.
Hoy, música de Albéniz, Tango de la mano de Tabea Zimmenmann a la viola y mi admirado Javier Perianes al piano. Y me voy a pasar unos días con mis amigos gallegos.
