IA contra invasores sintéticos en el Delta del Ebro

En todos los planetas, los hábitats acuáticos, terrestres y aéreos están sujetos a la progresiva intrusión de pequeños invasores sintéticos. A pesar de sus dimensiones, casi invisible en el ojo humano (miden menos de 5 milímetros), la omnipresencia de los microplásticos provoca efectos cada vez más manifiestos en los ecosistemas y enamenaza su biodiversidad. En particular, las aguas dulces y saladas son unos de los medios en los que estas partículas difunden más extensamente. Cada año, 8 millones de toneladas de plástico terminan en el mar, e imágenes de la isla gigante de plástico en el Océano Pacífico han despertado numerosas campañas y estudios, centradas mayoritariamente en los macroplásticos, mientras que los más pequeños hasta hace poco habían pasado a menudo más desapercibidos tanto para la sociedad como para las ciencias ambientales.

“Muchas cosas son naturales que creemos impolutos también están contaminados, tanto si lo vemos como si no”, explica la investigadora del programa de Aguas marinas y continentales del IRTA Maite Martínez-Eixarch.

En este contexto, uno de los desafíos actuales es lograr avances en las técnicas de identificación y monitoreo de microplásticos par esperar de dónde vienen y cómo se comportan y, eventualmente, actuar para reducir su impacto. Por eso, un equipo del IRTA coordinado por Martínez-Eixarch puso en marcha en 2021 el proyecto BIO-DISPLAS, junto con la Fundación Biodiversidad del Ministerio para la Transición Ecológica y el Reto Demográfico. Es posible determinar la distribución de microplásticos en los ambientes acuáticos del Delta y desentrañar un sistema que los clasifique de forma automática. Una búsqueda de 2019 del Instituto de Ciencia y Tecnología Ambientales (ICTA-UAB) estimó que desde este embudo natural se vierten cada año 2.200 millones de microplásticos en el Mediterráneo. En 2019, un estudio del Instituto de Ciència y Tecnología Ambientales (ICTA-UAB) estimó que desde este embudo natural se abocan cada año 2.200 millones de microplásticos en el Mediterráneo.

A diferencia del estudio ICTA-UAB, que se basa en recogidas de muestras en las playas de la arena, en el lecho del estuario y en las aguas superficiales, el proyecto BIO-DISPLAS parte de una recogida de agua y sedimentos hecho en cinco lagunas y Un Arrozal del Delta. Una vez que los microplásticos estén separados de los restos naturales, se realizará el recuento y la clasificación de las partículas a partir de tres variables: tamaño, color y tipo de estructura (como fibras, fragmentos o películas). El resultado será una tabla con la concentración de polímeros en los diferentes hábitats del ecosistema.

Además, a partir de estos datos, el IRTA descubrirá un modelo informático para identificar, contar y medir los microplásticos en imágenes hechas con microscopio o lupa binocular. Tras recibir unas primeras consignas manuales, la propia aplicación se perfeccionará durante el proceso gracias a un algoritmo de aprendizaje automatizado. En general, la aplicación habrá aprendido a realizar la detección y clasificación por sí sola. Se trata de una tecnología visual y aplicada en otros entornos, como el registro de colonias de microorganismos. “Nos permitirá ahorrar tiempo y esfuerzos y poder estandarizar y automatizar los futuros procesos de recuento”, defiende Carles Alcaraz, investigador del IRTA y encargado de programar el modelo.

Todo ello servirá para albergar una primera imagen esmerada del alcance de los microplásticos en el Delta, una base que abre el camino a futuras líneas de monitorización e investigación. “Podremos ver, por ejemplo, cómo descender a la dinámica de flujos naturales del ecosistema o relacionar su distribución con los factores ambientales”, apunta Martínez-Eixarch. La fotografía completa de la problemática permite igualmente deducir como sus posibles orígenes los microplásticos. Estos pueden provenir tanto de la degradación de plásticos de mayor tamaño (microplásticos secundarios) como de materia prima de pequeño tamaño (microplásticos primarios).

Diminutos pero nocivos

La ubicuidad de los microplásticos en la mayor hoja de la red hidrográfica peninsular ha sido demostrada en estudios el de la Asociación Hombre y Territorio en 2020. tanto en cuanto a la distribución como en lo que respeta a los efectos de estos polímeros en los diferentes hábitats ”. Por un lado, los materiales sintéticos pueden causar alteraciones en dinámicas como el ciclo de nutrientes y la descomposición de la materia orgánica. Asimismo, como se ha observado en Cataluña en el caso de las marinas, los microplásticos se introducen en la roja trófica, que ha perdido su nosotros y pueden provocar toxicidad o ser disruptores del sistema hormonal.

El proyecto BIO-DISPLAS, desarrollado para el programa personal de Aguas marinas y continentales del IRTA en Sant Carles de la Rápita, finalizará en 2023 y será premiado con la Fundación Biodiversidad del Ministerio para la Transición Ecológica y el Reto Demográfico. También, con la colaboración de la ONG española SEO/BirdLife, que se ha ofrecido como voluntaria para las áreas de laboratorios y se implicará en las actividades de transferencia y difusión de resultados.