Los bioplásticos se han convertido en una de las grandes alternativas para reducir la contaminación por plásticos. Sin embargo, su éxito depende de un aliado tan invisible como imprescindible: los microorganismos marinos. Ahora, una investigación de la Universidad de Alicante (UA) advierte de que el cambio climático podría poner en peligro ese proceso. Si continúa disminuyendo la biodiversidad microbiana de los océanos, la capacidad del mar para degradar estos materiales podría reducirse en más de un 50 %.
El grupo de investigación Bioplastic Lab de la Universidad de Alicante ha simulado diferentes escenarios de pérdida de microbiodiversidad marina y ha comprobado que la capacidad de los ecosistemas para asimilar estos biomateriales podría caer de forma drástica.
Por suerte, todavía no se está ante ese escenario, pero los investigadores advierten de la importancia de adelantarse a él con estudios más profundos sobre los procesos de degradación de los bioplásticos. El objetivo es desarrollar materiales más fácilmente aprovechables por los microorganismos y conseguir que su permanencia en el mar, principal destino de muchos de estos residuos, sea cada vez menor.
En un artículo publicado en la revista Environmental Pollution, Alba Benito y Carlos Sanz describen los resultados de un experimento pionero.
Cómo afecta la pérdida de biodiversidad a la degradación de los bioplásticos
Aunque la radiación solar o el agua también contribuyen a su deterioro, los bioplásticos están diseñados para ser degradados principalmente por microorganismos. Precisamente por eso, los investigadores quisieron comprobar hasta qué punto la diversidad de estas comunidades resulta determinante para completar ese proceso.
«Hemos querido ver hasta qué punto el número de especies de microorganismos presentes en un medio natural es importante para que se lleve a cabo esa degradación», afirma Alba Benito.
Para responder a esta pregunta, el equipo expuso cuatro tipos de bioplásticos a distintas concentraciones de microorganismos, tanto en número de individuos como en diversidad de especies, en un entorno que reproducía las condiciones del suelo marino.
Los investigadores crearon un gradiente de pérdida de biodiversidad utilizando suelo marino natural que fue diluyendo con suelo esterilizado para reducir progresivamente el número de microorganismos presentes. «Hemos expuesto diferentes plásticos a esos gradientes de diversidad para ver si esa pérdida de especies hace que se pierda esa capacidad de degradación», explica la investigadora.
La prueba se prolongó durante seis meses y las conclusiones no dejaron lugar a dudas: cuanto menor era el número y la diversidad de microorganismos, menor era también la capacidad del ecosistema para degradar los bioplásticos.
Los microorganismos especializados son esenciales para degradar los envases biodegradables
En condiciones naturales, es decir, con niveles de nutrientes similares a los que existen habitualmente en el fondo marino, la pérdida de biodiversidad tuvo consecuencias especialmente preocupantes.
Los análisis taxonómicos revelaron que disminuía la presencia de microorganismos especializados en degradar los compuestos químicos de los envases biodegradables. Entre ellos destacan grupos como Verrucomicrobiota, Chloroflexi, Actinobacteriota y Planctomycetota, «cruciales para romper y mineralizar sustratos de carbono complejo y que, además, tienen un proceso de crecimiento más lento que los microorganismos menos especializados», explican los investigadores.
Como consecuencia, el ecosistema pasó a estar dominado por un microbioma menos especializado y, por tanto, menos eficiente a la hora de degradar los polímeros que forman los bioplásticos.
Las aguas ricas en nutrientes amortiguan parcialmente el problema
El escenario cambió por completo cuando los investigadores reprodujeron condiciones eutróficas, caracterizadas por una elevada disponibilidad de nutrientes.
En este caso, el impacto negativo de la pérdida de biodiversidad se redujo parcialmente y «la tasa de degradación fue sustancialmente superior a la observada en el ambiente natural».
La abundancia de alimento favoreció el desarrollo de microorganismos generalistas y reforzó las interacciones entre distintas especies. «Mantuvieron la capacidad enzimática —fundamental en la degradación de los materiales— incluso en un sistema biológicamente empobrecido», explica el grupo de Bioquímica Aplicada.
Una advertencia sobre el futuro de los bioplásticos y de los océanos
El trabajo demuestra que la eficacia de los bioplásticos no depende únicamente de cómo se diseñen, sino también del estado de salud de los ecosistemas donde terminan. Si el cambio climático continúa reduciendo la biodiversidad marina, los océanos podrían perder parte de su capacidad natural para descomponer estos materiales y hacer realidad una de las principales promesas de la economía circular.
Más allá de los bioplásticos, el estudio lanza un mensaje de mayor alcance. La pérdida de biodiversidad no solo supone la desaparición de especies, sino también la degradación de funciones esenciales que sostienen el equilibrio de los ecosistemas. En este caso, la investigación de la Universidad de Alicante pone de manifiesto que unos organismos invisibles para el ojo humano desempeñan un papel decisivo para evitar que los residuos permanezcan durante más tiempo en el mar.
