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 seguir el movimiento de microplásticos vertidos en la desembocadura de los ríos gaditanos. Este avance proporciona información crucial para diseñar estrategias que protejan los ecosistemas marinos.
Los hallazgos científicos han evidenciado que los ríos y estuarios, en particular el Guadalquivir y el Guadiana, son vías significativas a través de las cuales los microplásticos ingresan al océano. El estudio revela que las características físicas de los plásticos, como su capacidad para flotar o hundirse, influyen directamente en su acumulación y dispersión, abarcando desde las aguas costeras hasta el fondo marino.
Análisis detallado del movimiento de microplásticos
Este estudio empleó modelos matemáticos avanzados para simular el desplazamiento 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 diversas densidades, desde materiales ligeros como el polietileno hasta plásticos más pesados como el PVC. El propósito era comprender cómo las corrientes marinas y los ríos locales transportan y acumulan estas partículas contaminantes.
Las conclusiones indican que los plásticos menos densos, 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 fuentes primordiales de estos residuos en la plataforma oriental del Golfo de Cádiz. En contraste, aquellos microplásticos que provienen de la Bahía y el río Guadalete tienden a ser arrastrados más lejos debido a la influencia de las corrientes.
Innovación matemática para abordar la contaminación marina
El modelo Lagrangiano utilizado en esta investigación es un enfoque computacional diseñado para estudiar el movimiento de partículas en fluidos. Este método sigue la trayectoria individual de cada partícula conforme se desplaza por las corrientes, considerando variables como la densidad del agua y otros factores ambientales. La investigadora Irene Laiz explica que este proceso es similar a seguir una hoja flotante en un río, observando su movimiento según las corrientes.
A través del análisis se generaron mapas tridimensionales que ilustran las trayectorias temporales de las partículas en diferentes profundidades. Estos gráficos permiten identificar áreas críticas tanto para la acumulación como para la dispersión de microplásticos, revelando rutas hacia regiones distantes como costas portuguesas o aguas profundas.
La precisión del modelo Lagrangiano proporciona datos valiosos sobre cómo y dónde terminan estas partículas contaminantes. Además, su flexibilidad permite adaptarlo para investigar distintos tipos de partículas bajo diversas condiciones ambientales. Aunque actualmente se centra en partículas esféricas, los investigadores planean extender sus estudios a otros tipos, incluyendo fibras sintéticas derivadas del poliéster.
Dicha investigación ha sido parcialmente financiada por el 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. Esta iniciativa también forma parte del Trabajo Final de Máster realizado por Nadine Foletti bajo la supervisión de Irene Laiz y Marina Bolado-Penagos.
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