Quantification, ingestion and threat of plastic pollution on marine diversity

Resumen

Los desechos plásticos en el medio marino son una creciente amenaza global para los ecosistemas marinos. Se ha reconocido ampliamente la cuenca del Mar Mediterráneo como uno de los mares más contaminados por desechos marinos. El presente trabajo en esta tesis doctoral, se centra en un enfoque multidisciplinar para identificar, cuantificar y evaluar el posible riesgo de los desechos marinos, específicamente los plásticos, en los ecosistemas marinos. El primer paso ha sido identificar la distribución espacial de los desechos de la superficie del mar. El siguiente paso fue detectar sus consecuencias directas sobre las especies marinas. Por último, sobre los resultados anteriores, se cuantificó el posible riesgo para la diversidad marina tanto a escala regional como local. En primer lugar, los desechos marinos flotantes recogidos por las embarcaciones de limpieza fueron analizados para determinar patrones de acúmulo espacio-temporal de desechos plásticos (elementos >5 mm) en la superficie del mar de las aguas costeras de las Islas Baleares (Capítulo 2). Así, los desechos marinos de plástico fueron identificados como el elemento más común (54%) y su abundancia aumentó durante los meses de verano. Además, la baja altura de las olas y las condiciones del viento favorecieron la eficacia de la recogida de los desechos marinos. Posteriormente, se realizó una evaluación espacio-temporal sobre la fracción microplástica en regiones costeras determinando la caracterización, la abundancia y el tipo de polímero; en un esfuerzo por identificar y modelizar sus fuentes potenciales (Capítulo 3). Precisamente, los microplásticos (elementos < 5 mm) dominaron la clase de tamaño en este análisis y se identificaron zonas de alta fragmentación costera en la zona sur de la isla de Mallorca. Además, los modelos sobre corrientes marinas utilizados indicaron que la mayor parte de los desechos que circulaban en las zonas cercanas a la costa procedían de las Islas Baleares. A continuación, se evaluó la ingestión de partículas antropogénicas en especies comerciales de peces (anchoa europea y sardina europea) a lo largo de la plataforma continental del Mediterráneo español (Capítulo 4). En general, se halló que un 14-15% de los individuos habían ingerido materiales tanto sintéticos como naturales. Estos materiales ingeridos fueron identificados principalmente como fibras de la industria textil. A fin de profundizar en los resultados anteriores, se recogieron muestras en la capa de máxima agregación de zooplancton al tiempo que se analizó el contenido estomacal de especies filtradoras y selectivas capturadas por embarcaciones de pesca en la misma región (Capítulo 5). En el análisis se encontraron partículas antropogénicas en todas las muestras, siendo el 96% de los elementos encontrados fibras en la capa de máxima agregación de zooplancton. Se observó que las especies filtradoras fueron principalmente consumidoras de fibras, mientras que las especies selectivas y más depredadoras ingieren principalmente fragmentos. En consecuencia a las altas concentraciones de desechos plásticos y sus interacciones con la biota marina observados en los anteriores estudios, el objetivo del siguiente análisis fue cuantificar esta amenaza mediante modelización sobre la diversidad marina de todo el Mar Mediterráneo. A través de la integración en el modelo de los rasgos de la historia de la vida a nivel de especie, se elaboraron mapas de distribución para cada especie (Capítulo 6). En general, los resultados pusieron de relieve que tanto la diversidad marina en las zonas costeras como las especies demersales presentaban un alto riesgo de exposición a los desechos marinos de plástico. Para finalizar y teniendo en cuenta los resultados en el estudio anterior en que las especies costeras corrían un mayor riesgo, se cuantificó la diversidad marina en una zona costera cercana a la costa mediante la exposición, la vulnerabilidad y el riesgo de ingesta utilizando datos empíricos de desechos marinos de plástico combinados con la ecología de cada especie (Capítulo 7). Estos resultados identificaron una amenaza heterogénea de riesgo en todas las Islas Baleares y las especies con niveles tróficos más altos como las que presentaron mayor riesgo. Los resultados de esta tesis ponen de relieve la amenaza actual de la contaminación plástica en los ecosistemas a nivel local y regional dentro del Mar Mediterráneo e identifica las implicaciones actuales que la contaminación plástica tiene en la diversidad marina, especialmente en las regiones costeras, que pueden servir como áreas esenciales para la gestión y conservación de la diversidad marina.