Del agua al pingüino: la cadena que contamina de microplásticos a las emblemáticas aves de Galápagos

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La expedición a las Islas Galápagos se hizo en octubre de 2021, cuando las cifras de contagios por la covid-19 todavía encabezaban la mayoría de los titulares. Cinco investigadores, entre los que se encontraban miembros del Parque Nacional Galápagos, de la Escuela Superior Politécnica del Litoral de Ecuador (ESPOL), Guayaquil, y el biólogo ecuatoriano Juan José Alava de la Universidad de British Columbia (UBC), Canadá, desembarcaron en ellas al igual que lo hizo el icónico Charles Darwin hace 186 años. A pesar del tiempo, estas islas siguen siendo un laboratorio vivo. Un lugar que arroja muchas respuestas. En este caso, los científicos tenían la misión de conocer si los pingüinos de Galápagos (Spheniscus mendiculus) se estaban viendo afectados por los microplásticos que flotan en el ecosistema y que, a nivel mundial, han alcanzado hasta un promedio de 170 billones de partículas.

¿Por qué los pingüinos? “Porque son lo que llamamos el canario en la mina de carbón” (the canary in the coal mine), cuenta Alava, refiriéndose a una común práctica que tenían los mineros ingleses en el siglo pasado de internar a un canario en las minas que querían explotar para saber si había gases tóxicos o no. Si el canario sobrevivía, podían entrar; si no, dejaban la mina quieta. Con el pingüino de Galápagos sucede algo similar: al estar en uno de los escalones más altos de la cadena trófica, su salud puede indicar también qué tan sano o contaminado está el ecosistema.

El problema, continúa el investigador, es que “no es ético ir y sacrificar un pingüino para abrirlo”. Estos pingüinos, los de Galápagos, son escasos. Una especie única, pero en peligro. Se estima que actualmente solo hay alrededor de 1.200 individuos y son conocidos por ser el único pingüino tropical en el mundo que existe sobre la línea ecuatorial. Lo que tuvieron que hacer, entonces, fue recoger muestras de todo lo que rodea a estas aves para predecir, a través de un modelamiento ecosistémico, si los microplásticos se estaban bioacumulando y biomagnificando en los pingüinos. Y aquí hay que hacer una pausa, porque hay una diferencia. Mientras la bioacumulación se refiere al incremento que tienen los microplásticos en un organismo a través de todo a lo que se expone en el ecosistema en el tiempo– no solo sus presas -, la biomagnificación implica conocer cómo el contaminante se va amplificando en cada organismo o nivel trófico a través de la red trófica marina. La hipótesis, dice el estudio, es que “los organismos de los niveles tróficos superiores o los depredadores del ápice muestran concentraciones más altas en comparación con los organismos de niveles tróficos inferiores”.

En Galápagos estuvieron durante 15 días. Allí, moviéndose entre las islas más habitadas, como Santa Cruz, y las casi prístinas, como la Isabela, tomaron muestras de agua, de zooplancton, de peces que comen los pingüinos y que consiguieron en los mercados, y dos muestras del excremento de estas aves marinas, todo con los permisos que les dio el Parque Nacional Galápagos. La idea, como cuenta Alava, era usar los datos sobre microplásticos que encontraron en cada una de estas muestras para luego incorporarlas en un complejo sistema de modelación que no solo les diría si los microplásticos se estaban bioacumulando y biomagnificando, sino que les permitiera jugar con ciertas variables y escenarios para conocer cómo cambiarían estos criterios si llega a haber más o menos microplásticos alrededor de Galápagos.

Sacar los resultados de las muestras fue una tarea internacional. En las instalaciones del Parque Nacional Galápagos que hay en las islas filtraron las muestras de agua. En el laboratorio de Ecotoxicología y Salud Ambiental de la Espol, liderado por Paola Calle, otra de las coautoras del estudio - junto a Karly McMullen, Félix Hernán Vargas, Omar Alvarado y Evgeny Pakhomov - que fue publicado en Plos One, procesaron las muestras para eliminar el material orgánico. Finalmente, en la Unidad de Investigación de Polución Oceánica (OPRU) de la Universidad de British Columbia (UBC), en la que Alava es el investigador principal, se identificaron las partículas de plástico en colaboración con el Departamento de Química de UBC.

Algunos de estos datos primarios y que fueron importantes para la investigación los recuerda el ecuatoriano. “La concentración promedio de microplásticos observados en el agua fue de 400 partículas por metro cúbico”, explica, la mayoría de ellas, fibras. “Y hubo en un solo espécimen de una especie de pez, la diabla o el sabalote (Chanos chanos), en el que se encontraron 27 partículas por pez”, señala. En los otros casos, el promedio fue de cinco partículas por pez como en las lisas (mugil spp).

Pero esta información fue solo un primer insumo que usaron para alimentar el sistema de modelamientos. El cómo funcionó esta segunda parte de la investigación es quizá la más difícil de explicar. Sin embargo, se podría resumir de la siguiente manera: a un software de modelamiento de ecosistemas conocido como Ecopath with Ecosim le agregaron no solo los resultados de las muestras, sino datos estáticos – como el lugar donde se ubica el ecosistema con la matriz de especies y su dieta – y un componente dinámico de simulación de las especies o grupos funcionales de la red marina que sí varían en el tiempo - como la tendencia de las biomasas de los organismos. Después, a través de otra herramienta llamada Ecotracer, pudieron predecir cómo se acumulan los microplásticos a través de la cadena trófica.

El modelo les permitió jugar con cuatro escenarios para ver qué pasaría si se cambian ciertas variables en el tiempo. “Estaba el escenario estándar, el actual, que servía como una línea base de referencia con las concentración promedio observada (400 microplásticos por metro cúbico). Pero también se hicieron simulaciones con un escenario con alta concentración de microplásticos, baja concentración de microplásticos y, otro, asumiendo que la tasa de eliminación de microplásticos en los pingüinos era del 99%. Es decir, asumiendo que los microplásticos no se quedan en el organismo, sino que los sueltan”, indica Alava.

Las conclusiones fueron varias. Por ejemplo, encontraron que el aumento de la acumulación de microplásticos en los organismos fue constante hasta aproximadamente el quinto año de simulación, momento en el que la tasa de absorción pasa a tener un aumento gradual hasta convertirse finalmente en una meseta. Como lo esperaban, el pingüino también presentó el mayor nivel de microplástico por biomasa, seguido de la barracuda, la anchoa, la sardina, el arenque y la salema, y el zooplancton depredador. Pero la conclusión más importante la menciona Alava: “Los pingüinos de Galápagos están ante una gran exposición de microplásticos a través de su cadena alimenticia”.

Aunque por medio de la investigación, los expertos también predijeron que sí hay una biomagnificación del microplástico a través de la cadena alimenticia, les quedó como tarea adicional de investigar el rol juega la tasa de excreción en este tema, es decir, qué tanto el plástico sale a través de los excrementos o se queda en el tracto digestivo y en los tejidos de los pingüinos.

“Las predicciones del modelo ponen de relieve que hay una laguna de conocimiento clave en la ciencia de los microplásticos, concretamente en el comportamiento de acumulación y el tiempo de residencia de los microplásticos en el intestino”, señala Karly McMullen, quien lideró la investigación como parte de su tesis de maestría en la Universidad de British Columbia. “Los microplásticos se están convirtiendo en un importante contaminante de los océanos y entran a diario en el medio ambiente, por lo que cada vez hay más preocupación por la fauna marina y costera y sus redes alimentarias. Por esto, futuras investigaciones deben abordar cómo se comportan estos diversos plásticos tras su ingestión”, dice en un comunicado.

Lo importante, como cuenta Alava, es que esta información se convierta en una señal de alerta para tomar una medida de mitigación contra los plásticos, no solo en Galápagos – donde ya se prohibieron los de un solo uso – sino a nivel internacional. “La contaminación por plástico no respeta ningún rincón del océano y está por todas partes, desde el Ártico hasta la Antártica”. Y aunque las Galápagos sean un hito de la historia de la evolución y la ciencia, un Patrimonio Natural de la Humanidad y una Reserva de la Biosfera de la Unesco, no han sido inmunes a las partículas de plásticos flotantes que parecen inundarlo todo.