Los microplásticos son pequeñas partículas de plástico que pueden causar grandes problemas cuando ingresan al suministro de agua. Una forma en que mi laboratorio de dinámica de fluidos explora el movimiento de los microplásticos es estudiando cómo las gotas de lluvia empujan bajo el agua a los pequeños insectos que caminan sobre la superficie.
La exposición a la contaminación microplástica puede plantear riesgos para la salud, como problemas respiratorios y digestivos, mayor riesgo de diabetes y alteraciones del sueño. Pero los físicos como yo podemos estudiar cómo se mueven en el agua para aprender cómo limpiarla.
Los zancudos son pequeños insectos que pueden caminar sobre el agua. Son abundantes en zonas húmedas y lluviosas, y algunas especies pasan toda su vida sin tocar la tierra. Las gotas de lluvia pueden pesar más de 40 veces el peso de un zancudo y, durante las tormentas, ocasionalmente golpean directamente a los zancudos. Las gotas forman un pequeño cráter debajo de la superficie del agua que envuelve al zancudo antes de arrojarlo cuando el cráter colapsa hacia la superficie.
Los zancudos tienen fuertes exoesqueletos que les permiten sobrevivir al impacto de una gota de lluvia. Debido a que estos insectos repelen el agua y son muy livianos, generalmente rebotan inmediatamente. Pero a veces las gotas de lluvia forman un segundo cráter más pequeño justo debajo de la superficie. El segundo cráter suele formarse a partir de una caída grande y rápida.
Si el zancudo se encuentra dentro de este segundo cráter, podría quedar atrapado bajo el agua.
En el último estudio de mi laboratorio, capturamos zancudos de estanques locales y liberamos gotas que caían sobre sus tanques. Utilizamos videografía de alta velocidad y análisis de imágenes para ver qué tan rápido se sumergían los insectos cuando las gotas de lluvia los golpeaban.
Mis colegas y yo también medimos la aceleración del segundo cráter, más pequeño. Este cráter se retrae rápidamente: según nuestras mediciones, 50 veces la aceleración de la gravedad. Los zancudos no pueden sostenerse dentro de esta segunda burbuja, ya que la superficie en la que se encuentran se mueve hacia arriba muy rápidamente, y podrían caer bajo el agua y sumergirse. Si eso sucede, los zancudos realizan poderosas brazadas para intentar salir a la superficie.
Por qué es importante el estudio
Al igual que los zancudos, los microplásticos son muy ligeros y, a menudo, repelentes al agua. Suelen moverse sobre el agua de forma similar y las gotas de lluvia pueden sumergirlos. Cuando los contaminantes quedan sumergidos, son más difíciles de limpiar y la vida marina puede consumirlos .
Nuestra investigación nos dice que la rápida aceleración del segundo cráter hacia la superficie del agua juega un papel importante en el hundimiento de partículas diminutas, tanto zancudos como microplásticos.
Estudiar cómo se dispersan pequeñas partículas y organismos en el agua podría ayudar a los científicos a descubrir cómo prevenir y mediar en la contaminación por microplásticos.
Lo que aún no se sabe
Los zancudos acuáticos son tan repelentes al agua que llevan una burbuja a su alrededor llamada plastrón cuando se los empuja bajo el agua.
En el laboratorio, cuantas más veces sean golpeados por gotas antes de repeler el agua, es más probable que los zancudos permanezcan sumergidos durante períodos prolongados .
Los impactos de las gotas de lluvia parecen agotar el plastrón. Todavía no sabemos cuántos impactos repetidos pueden tolerar los zancudos y cómo los contaminantes químicos en las vías fluviales afectan su resistencia a la inmersión.
Que sigue
El trabajo futuro reemplazará a los zancudos en nuestros experimentos con partículas flotantes que imitan los microplásticos, con una variedad de tamaños, densidades y repelencia al agua. Esperamos que las partículas más grandes hagan que las gotas se rompan al entrar en contacto, mientras que las partículas más pequeñas probablemente sean transportadas al aire o aerosolizadas por la salpicadura.
Y los striders no son sólo buenos modelos para el movimiento de microplásticos. Estudiar las piernas de los zancudos mientras nadan también podría ayudar a los investigadores a diseñar robots submarinos.
*Andrew Dickerson es profesor asistente de ingeniería mecánica, aeroespacial y biomédica en la Universidad de Tennessee. Este artículo fue publicado originalmente en The Conversation
Últimas Noticias
¿El futuro de la humanidad está en jaque? Por qué los científicos alertan que se excedieron los límites ecológicos
Un estudio reciente revela que la presión sobre los ecosistemas supera los límites seguros y plantea drásticos desafíos para el futuro de la vida en el planeta
La batalla por salvar a la tortuga boba: nuevas crías en las playas de España
El Mediterráneo asiste a un fenómeno inusual: el resurgimiento de nidos de una especie amenazada mientras la pesca accidental y la transformación del litoral desafían la supervivencia de estos animales. Científicos y voluntarios despliegan estrategias para asegurar el futuro de las tortugas en un entorno cada vez más hostil
Así es el kinkajú, el enigmático mamífero nocturno que protege los bosques
Su aspecto adorable esconde una función clave para el ecosistema, ya que el también conocido como “oso de la miel” poliniza flores, dispersa semillas y es vital para la regeneración de plantas nativas
Estados Unidos: vinculan la caída de especies silvestres con el crecimiento de brotes infecciosos en comunidades rurales
Nuevas investigaciones relacionan la fragmentación de hábitats naturales con el incremento de dolencias respiratorias, trastornos neurológicos e infecciones resistentes a tratamientos habituales, afectando especialmente a comunidades marginadas
Cómo una técnica pensada para terremotos podría revolucionar la gestión de los campos agrícolas
La aplicación de métodos sísmicos en parcelas cultivadas revela cómo las prácticas tradicionales modifican los canales internos del suelo y ofrece a los productores datos precisos para tomar decisiones informadas frente a desafíos ambientales y productivos
