Impacto de Microplásticos en Areas Agrícolas y Entornos Naturales de Zonas Áridas. Desarrollo y Validación de Sistemas Autónomo de Muestreo
MATRIZ
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Proyecto
A lo largo de la última década, diversos estudios han evidenciado la presencia de microplásticos (MPs) en el aire y la atmósfera, pero la comparación entre estos estudios representa un desafío debido a las variadas condiciones y metodologías de muestreo existentes. A pesar del creciente número de investigaciones, todavía existe una importante brecha en la disponibilidad de dispositivos de muestreo normalizados, los cuales son fundamentales para asegurar análisis coherentes y comparables de manera confiable en este ámbito.
El proyecto MATRIZ se dedica a abordar desafíos claves en la evaluación de MPs en el medio ambiente. Sus objetivos incluyen el desarrollo de dispositivos de muestreo autónomos y rentables, así como el establecimiento de metodologías normalizadas que posibiliten la evaluación de la presencia de estos contaminantes tanto en aguas regeneradas como en la atmósfera. Además, el proyecto busca proporcionar datos cruciales sobre el impacto de los MPs en la sostenibilidad de los entornos agrícolas y en los ecosistemas naturales de regiones áridas, lo que incluye una comprensión más profunda de los procesos de degradación de estos contaminantes.
Este estudio, el primero de este tipo a escala mundial, se llevará a cabo en la provincia de Almería, famosa por tener la mayor extensión de cultivos en invernaderos de plástico del mundo, con más de 35.000 hectáreas. Almería, una región árida vulnerable a la desertificación, cuenta con un sistema agrícola a gran escala centrado principalmente en la producción de frutas y hortalizas. Este sistema no es sólo una maravilla tecnológica, sino también un componente vital de la cadena de suministro de alimentos de Europa, lo que subraya la importancia de comprender el impacto ambiental en zonas agrícolas tan clave.
Por otro lado, la falta de metodologías estandarizadas en la investigación sobre MPs está obstaculizando notablemente una evaluación precisa de la exposición ambiental y la inhalación humana. Para hacer frente a este reto, el proyecto pretende avanzar en cuanto al conocimiento sobre el impacto de los MPs en la agricultura. En concreto, se centrará en el suelo típico de los invernaderos y en el agua regenerada utilizada para el riego de cultivos, investigando la posible introducción de MPs en la cadena alimentaria y sus efectos en la salud de las plantas. Esto es crucial para comprender las implicaciones más amplias del uso de agua regenerada en la producción agrícola.
Por último, la propuesta pretende aportar información valiosa sobre los niveles de exposición en animales terrestres, que servirán como organismos indicadores para evaluar la exposición humana a los MPs. Esto se logrará mediante estudios exhaustivos de monitorización atmosférica a largo plazo, que se llevarán a cabo en el Parque de Rescate de Fauna Sahariana EEZA-CSIC, centrados en la acumulación y los efectos de los MP en estos animales.
Objetivos
El objetivo general de esta primera iniciativa es evaluar la exposición a MPs en un escenario único caracterizado por albergar la mayor concentración de invernaderos del mundo en una región árida con un alto nivel de radiación solar, potencialmente propicia para la degradación de plásticos y la formación de MPs
Subproyecto 1. PID2023-147846OB-C21
Impacto de los microplásticos en el medio ambiente de los invernaderos. Desarrollo y validación de sistemas autónomos de muestreo "AGREEMENT"
Obj 1. Desarrollar sistemas autónomos y rentables de muestreo de MPs para uso atmosférico, junto con el establecimiento de metodologías estandarizadas para la evaluación de MPs en el aire. El sistema de vanguardia combinará hábilmente técnicas de muestreo activas y pasivas para una funcionalidad simultánea en la atmósfera. Basado en un sistema de hélice de flujo, también incluirá funciones para controlar las condiciones meteorológicas y la irradiación solar UV. Un sistema de control integrado registrará simultáneamente todos los valores, incluido el flujo de aire. Este nuevo muestreador autónomo de energía por control remoto permitirá un análisis más detallado y exhaustivo de las interacciones entre los MP y diversos factores ambientales.
Obj 2. Evaluar la sorción/desorción de plaguicidas con MPs, y la liberación de ingredientes nanoactivos, en particular cuando se someten a diversos grados de fotoenvejecimiento. Esta evaluación facilitará una mayor comprensión de las implicaciones en materia de contaminación de las MP como transportadoras de sustancias químicas y de los posibles efectos o posibilidades de liberación de aditivos plásticos.
Obj 3. Evaluar las tasas de lixiviación y acumulación de MPs en suelo de invernadero y el impacto en la salud de las plantas por el uso de agua de riego regenerada a los cultivos, para estimar la exposición humana a través del consumo de la parte comestible de los cultivos. Existe una preocupación evidente en cuanto a la contaminación de los alimentos, la salud del suelo y el impacto sobre los recursos agrícolas que los MPs pueden producir a medio y largo plazo, lo que requiere estas evaluaciones.
EQUIPO INVESTIGADOR - UAL
- Mª Jesús Martínez Bueno – IP
- Alfredo Alcayde García – IP
- Mª Dolores Gil García
- Ana María Aguilera del Real
- Laura Cortés Corrales
Subproyecto 2. PID2023-147846OB-C22
Impacto de los microplásticos en la atmósfera en zonas áridas del medio natural “IMAN”
Obj 1. Evaluar el impacto de la irradiación UV y el proceso de envejecimiento de los plásticos en su persistencia, la formación de MP y su dispersión ambiental en regiones áridas, junto con una exploración de sus interacciones con otros contaminantes y los riesgos asociados derivados de los cambios en sus características fisicoquímicas.
Obj 2. valuar el comportamiento y la dinámica de los MP transportados por el aire, influidos por las condiciones meteorológicas a lo largo de múltiples estaciones y una serie de entornos, desde zonas agrícolas hasta diversos paisajes naturales. Esto incluye examinar áreas desde regiones costeras hasta terrenos montañosos, abarcando tanto zonas áridas como semiáridas.
Obj 3. Estimar las vías de exposición por inhalación de MPs en animales terrestres a partir de estudios de monitorización atmosférica a largo plazo realizados en el Parque de Rescate de Fauna Sahariana del CSIC. Este estudio se centrará especialmente en las gacelas, cuyo estado de conservación varía entre vulnerable y en peligro de extinción.
EQUIPO INVESTIGADOR EEZA - CSIC
- Mª Dolores Hernando Guil – IP
- Teresa Abáigar Ancín
- Jorge Cassinello Roldán
- Sonia Domínguez Tejedor
Impacto de los resultados
Debido a la falta de conocimientos sobre el impacto potencial de las MP en una región árida que podría considerarse extrema, este proyecto se erige como una iniciativa pionera. El impacto fundamental de este esfuerzo es la generación de información fiable facilitada por el desarrollo de herramientas de muestreo especializadas y protocolos estandarizados adaptados para el estudio exhaustivo de las MP a través de extensas investigaciones de campo. Este proyecto hará avanzar el conocimiento científico sobre los procesos de degradación de las MP, la interacción con el suelo tras el uso de agua regenerada en el riego de cultivos, la interacción con otros contaminantes, la acumulación potencial en las plantas, los niveles y la dinámica en la atmósfera y la exposición potencial a las MP por ingestión e inhalación.
Esta iniciativa superará las limitaciones existentes en el muestreo y la medición de MP, a saber, el desarrollo de un sistema de muestreo autónomo portátil y rentable para la detección de MP, junto con el establecimiento de metodologías normalizadas para la evaluación de MP en el agua regenerada y la atmósfera, y para un mejor conocimiento y comprensión de los procesos de difusión e impacto de estos contaminantes en zonas muy influidas por la agricultura intensiva y los ecosistemas naturales. Esta investigación también mejorará nuestra comprensión de cómo la exposición a los rayos UV y el envejecimiento de los plásticos afectan a la formación y el comportamiento de los MP en las regiones áridas. Investigar el envejecimiento y el comportamiento de las MP en este entorno único es esencial para comprender en profundidad el envejecimiento de los plásticos, la formación de MP y los riesgos asociados. Además, introducimos datos pioneros de series temporales que delinean los impactos de la irradiación UV y las fuerzas de la intemperie sobre los materiales plásticos, marcando un avance significativo en nuestra comprensión hasta la fecha. Los valiosos y pertinentes datos adquiridos contribuirán significativamente al establecimiento de futuras normas sobre la calidad del agua. Estas normas tienen por objeto garantizar el uso sostenible del agua regenerada para el riego agrícola en el contexto más amplio de la transición ecológica.
NOTICIAS Y PUBLICACIONES
Accede a la web, publicaciones científicas y notas de prensa del proyecto MATRIZ.
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- Artículos científicos
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Notas de Prensa y Divulgación
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VERPublicaciones Científicas y Congresos
Artículos, ponencias y resultados científicos derivados del proyecto MATRIZ.
📄 Artículos científicos
🎤 Congresos y presentaciones
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• Laura Cortes-Corrales, Alfredo Alcayde, María Dolores Hernando, Amadeo R. Fernández-Alba y María Jesús Martínez-Bueno.
“First study on the impact of plastic greenhouses on airborne microplastics presence”.
20th Annual Workshop on Emerging High-Resolution Mass Spectrometry (HRMS) and LC-MS/MS Applications in Environmental Analysis and Food Safety.
Barcelona (España), 7–8 octubre 2024.
Notas de Prensa y Divulgación
Noticias y comunicados sobre el avance del proyecto MATRIZ.
Reportaje en Canal Sur
Emisión en Canal Sur sobre el proyecto MATRIZ y el estudio pionero sobre microplásticos en zonas áridas.