Un equipo de investigación del Instituto Universitario de Investigaciones Marinas (INMAR) de la Universidad de Cádiz, el Instituto Português do Mar e da Atmosfera (IPMA) de la Universidad de Lisboa y el Centro Oceanográfico de Cádiz aplicó un Modelo matemático para el seguimiento de las partículas que se vierten en la desembocadura de los ríos de Cádiz a través del cual observó cómo estos contaminantes se mueven y acumulan en el océano.
Los trabajos científicos lo han confirmado. Los ríos y estuarios, especialmente el Guadalquivir y el Guadiana, son algunas de las principales puertas de entrada de microplásticos al mar. Además, el análisis muestra que Las características de los plásticos, si flotan o se hunden, determinan dónde se acumulan y cómo se dispersan desde las aguas costeras hasta el fondo del océano.
Este estudio utilizó modelos matemáticos avanzados simular cómo se mueven los microplásticos en tres dimensiones en el Golfo de Cádiz. En el artículo “Distribución espacial de microplásticos en el Golfo de Cádiz en función de la densidad: A Langragian modeling approach”, publicado en la revista Science of The Total Environment Analizaron partículas de plástico de diferentes densidades, simulando desde materiales livianos como el polietileno, utilizado en bolsas, hasta plásticos más densos como el PVC, utilizado en tuberías. El objetivo era comprender cómo las corrientes oceánicas y los ríos de la región transportan y acumulan estas partículas.
Las conclusiones del estudio determinan que plásticos menos densos como los que se encuentran en bolsas o contenedores, Suelen flotar y acumularse cerca de las costas. especialmente en los primeros centímetros de la columna de agua. Los estuarios del Guadalquivir y Guadiana parecen ser las principales fuentes de estos materiales en la plataforma oriental del Golfo de Cádiz. En cambio, los que llegan desde el Golfo y el río Guadalete suelen viajar más lejos influidos por las corrientes.
A su vez, éllos materiales más densos como PVC o poliestireno, Se hunden rápidamente y se acumulan en el fondo marino cerca de sus fuentes, a profundidades de hasta 50 metros. aunque algunos pueden ser arrastrados posteriormente por corrientes profundas. “El Guadalquivir oriental es el principal responsable de este tipo de contaminación, seguido del Golfo de Cádiz y, en menor medida, el Guadiana. Algunas partículas densas pueden viajar a aguas más profundas y lejanas, impulsadas por corrientes profundas”, afirma. La Fundación Descubre, organismo dependiente del Departamento de Universidad, Investigación e Innovación, investiga la investigadora de la Universidad de Cádiz Irene Laiz, autora del artículo.
Matemáticas para microplásticos
El modelo utilizado en el estudio para la simulación se llama lagrangiano. es un enfoque matemático y computacional Se utiliza para estudiar el movimiento de partículas como microplásticos en un fluido como agua o aire. Este modelo sigue la trayectoria de las partículas individuales a medida que se mueven según las corrientes, las fuerzas físicas y otras condiciones ambientales, como la densidad del agua misma. «Es como observar una hoja flotando en un río, notando dónde y cómo se mueve en función de las corrientes y otras variables», añade el investigador.
En este caso, las variables incluidas se centraron en la densidad de partículas, las corrientes oceánicas, que determinan dónde son arrastradas en cada profundidad, y otras características locales, como vientos y remolinos, que inciden en la dispersión de los materiales.
Por aquí, mapas obtenidos que ilustran las trayectorias tridimensionales de las partículas a lo largo del tiempo. Estas cartas revelan zonas de acumulación en la superficie, la columna de agua y el fondo marino, así como rutas de transporte hacia zonas lejanas como las costas portuguesas o aguas profundas.
El modelo lagrangiano permite alta precisión proporcionando información detallada sobre cómo y dónde terminan las partículas individuales. Es altamente visual y genera mapas tridimensionales que ayudan a identificar áreas críticas de acumulación o dispersión. Es más, es flexible ya que puede adaptarse para estudiar diferentes tipos de partículas y condiciones ambientales. En este caso se trataba de partículas esféricas, pero piensan continuar sus estudios con otro tipo de partículas, por ejemplo, las fibras, que son un tipo de microplásticos provenientes de textiles sintéticos, como el poliéster, entre otros.
Parte del trabajo ha sido financiado por el proyecto “Análisis de la circulación superficial del Golfo de Cádiz mediante boyas lagrangianas” del propio plan de la Universidad de Cádiz del Programa Qualify en la financiación de proyectos de investigación para nuevos investigadores y ellos. forman parte del Trabajo Fin de Máster de Nadine Foletti, dirigido por las profesoras y autoras del artículo Irene Laiz y Marina Bolado-Penagos.
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