Un equipo de investigación del Instituto Universitario de Investigación Marina (INMAR) de la Universidad de Cádiz, junto con el Instituto Português do Mar e da Atmosfera (IPMA) de la Universidad de Lisboa y el Centro Oceanográfico de Cádiz, ha desarrollado un modelo matemático que permite rastrear el movimiento de microplásticos vertidos en la desembocadura de los ríos gaditanos. Este avance proporciona información crucial para diseñar estrategias de protección ambiental en los ecosistemas marinos.
Los estudios realizados han confirmado que los ríos y estuarios, particularmente el Guadalquivir y el Guadiana, son vías significativas para la entrada de microplásticos en el océano. El análisis revela que las propiedades físicas de los plásticos, como su capacidad para flotar o hundirse, influyen en su acumulación y dispersión desde las aguas costeras hasta el fondo marino.
Un enfoque innovador
El estudio empleó modelos matemáticos avanzados para simular el movimiento tridimensional de microplásticos en el Golfo de Cádiz. En el artículo titulado ‘Spatial distribution of microplastics in the Gulf of Cadiz as a function of density: A Lagrangian modelling approach’, publicado en la revista Science of The Total Environment, se analizaron partículas plásticas con distintas densidades, abarcando desde materiales ligeros como el polietileno hasta plásticos más pesados como el PVC. La finalidad era comprender cómo las corrientes marinas y los ríos locales transportan y acumulan estos contaminantes.
Las conclusiones del estudio indican que los plásticos menos densos, como aquellos provenientes de bolsas o envases, tienden a flotar y concentrarse cerca de las costas, especialmente en las capas superiores del agua. Los estuarios del Guadalquivir y Guadiana se identifican como las principales fuentes de estos materiales en la plataforma oriental del Golfo de Cádiz. En contraste, los plásticos que ingresan desde la Bahía y el río Guadalete tienden a desplazarse más lejos debido a la influencia de las corrientes.
Características del modelo Lagrangiano
Los materiales más densos, como el PVC o el poliestireno, se hunden rápidamente y se acumulan en el fondo del mar cerca de sus fuentes, alcanzando profundidades de hasta 50 metros. Sin embargo, algunos pueden ser arrastrados posteriormente por corrientes profundas. “El estuario del Guadalquivir es responsable principal de este tipo de contaminación, seguido por la Bahía de Cádiz y, en menor medida, por el Guadiana”, explica Irene Laiz, investigadora de la Universidad de Cádiz y autora del artículo.
El modelo utilizado para esta simulación es conocido como Lagrangiano. Este enfoque matemático permite estudiar cómo se mueven partículas individuales dentro de un fluido como el agua. Siguiendo una analogía simple, es similar a observar una hoja flotante en un río; se analiza su trayectoria influenciada por corrientes y otras variables ambientales.
Resultados visuales y futuros estudios
Las variables consideradas incluyen la densidad de las partículas y las corrientes oceánicas que determinan su desplazamiento a diferentes profundidades. Gracias a este método, se han generado mapas que representan las trayectorias tridimensionales de estas partículas a lo largo del tiempo. Estos gráficos revelan áreas críticas tanto en la superficie como en el fondo marino donde se acumulan o dispersan los microplásticos.
El modelo Lagrangiano no solo ofrece alta precisión al proporcionar información detallada sobre cómo terminan las partículas individuales, sino que también es adaptable para estudiar diversos tipos de contaminantes bajo distintas condiciones ambientales. Aunque actualmente se han enfocado en partículas esféricas, los investigadores planean ampliar sus estudios para incluir otros tipos como fibras sintéticas provenientes del textil.
Parte del financiamiento para esta investigación proviene del proyecto ‘Análisis de la circulación superficial del golfo de Cádiz mediante el uso de boyas Lagrangianas’, parte del Programa Qualifica destinado a apoyar proyectos innovadores liderados por investigadores noveles en la Universidad de Cádiz.
Preguntas sobre la noticia
¿Qué modelo matemático han utilizado los investigadores para el seguimiento de microplásticos?
Los investigadores han aplicado un modelo matemático Lagrangiano, que se utiliza para estudiar el movimiento de partículas en un fluido, como el agua. Este modelo simula cómo las partículas se desplazan en función de las corrientes y otras condiciones ambientales.
¿Cuáles son las principales fuentes de microplásticos en el Golfo de Cádiz?
Los ríos y estuarios, especialmente el Guadalquivir y el Guadiana, son algunas de las principales puertas de entrada de microplásticos al mar. Estos estuarios parecen ser responsables de la mayor parte de la contaminación por microplásticos en la región.
¿Cómo se comportan los diferentes tipos de plásticos en el agua?
Los plásticos menos densos, como los provenientes de bolsas o envases, tienden a flotar y acumularse cerca de las costas. En cambio, los plásticos más densos, como el PVC o poliestireno, se hunden rápidamente y se acumulan en el fondo del mar cerca de sus fuentes.
¿Qué información proporciona el estudio sobre la dispersión de microplásticos?
El estudio ha generado mapas tridimensionales que ilustran las trayectorias y zonas de acumulación de microplásticos en diferentes profundidades del océano, así como las rutas que estos materiales pueden seguir hacia áreas lejanas.
¿Qué otros tipos de partículas planean estudiar los investigadores en el futuro?
Los investigadores planean continuar sus estudios con otros tipos de partículas, como fibras provenientes de textiles sintéticos, además de las esféricas que han estudiado hasta ahora.
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