Una investigación publicada en Frontiers of Environmental Science & Engineering demuestra que los nanoplásticos—partículas de plástico menores de 100 nanómetros—pueden aumentar sustancialmente las emisiones de metano y óxido nitroso en ecosistemas de humedales. El estudio, disponible en línea en https://doi.org/10.1007/s11783-025-2066-8, revela cómo estos contaminantes emergentes interfieren con las interacciones planta-suelo y remodelan las comunidades microbianas para favorecer la producción de gases de efecto invernadero.
Realizado por investigadores de la Universidad de Tsinghua e instituciones colaboradoras, el estudio utilizó simulaciones controladas de humedales con plantas de carrizo para examinar los efectos de nanoplásticos de poliestireno. Los investigadores introdujeron concentraciones crecientes de nanoplásticos en el suelo y monitorearon las emisiones de gases de efecto invernadero a lo largo del tiempo. Sus hallazgos mostraron que los nanoplásticos aumentaron las emisiones de metano entre un 20% y casi un 100%, mientras que las emisiones de óxido nitroso aproximadamente se duplicaron bajo concentraciones más altas. Estos efectos se volvieron más pronunciados a medida que las plantas maduraban y las temperaturas ambientales aumentaban.
Los análisis mecanicistas revelaron que los nanoplásticos inhibieron el crecimiento de las plantas, redujeron el contenido de clorofila y debilitaron las defensas antioxidantes, afectando la fotosíntesis y la resistencia al estrés. Fundamentalmente, los nanoplásticos redujeron la liberación de oxígeno de las raíces de las plantas, creando condiciones más anaeróbicas en la rizosfera. Este cambio favoreció a los microorganismos productores de metano y potenció los procesos de desnitrificación responsables de la formación de óxido nitroso. Los análisis metagenómicos mostraron un aumento en la abundancia de genes involucrados en la metanogénesis acetoclástica y las vías de desnitrificación, particularmente en los suelos de la rizosfera.
Simultáneamente, los nanoplásticos alteraron la composición de los exudados radiculares, aumentando drásticamente la liberación de L-fenilalanina—un compuesto que puede convertirse en sustratos que alimentan la producción de metano. Aunque algunos microbios que oxidan metano y consumen óxido nitroso también aumentaron, su actividad fue insuficiente para compensar la mayor generación de gases de efecto invernadero. El autor correspondiente señaló que los nanoplásticos no son solo contaminantes pasivos, sino reguladores activos de los procesos del ecosistema que crean condiciones que favorecen fuertemente la producción de gases de efecto invernadero a través de múltiples vías interconectadas.
Las implicaciones de estos hallazgos son significativas para los esfuerzos de mitigación del cambio climático. Los humedales desempeñan un papel vital en la regulación del clima global al almacenar carbono y son ampliamente reconocidos como soluciones basadas en la naturaleza para la captura de carbono. Sin embargo, la contaminación por nanoplásticos podría socavar su potencial de mitigación climática al transformar los humedales de sumideros de carbono en fuentes significativas de emisiones. El metano y el óxido nitroso se encuentran entre los gases de efecto invernadero más potentes, con potenciales de calentamiento muy superiores al del dióxido de carbono.
A medida que los nanoplásticos se acumulan rápidamente en ambientes acuáticos y terrestres a través de la degradación de plásticos más grandes, sus consecuencias ecológicas siguen siendo poco comprendidas. Esta investigación destaca una vía pasada por alto a través de la cual la contaminación plástica puede acelerar el cambio climático, sugiriendo que la contaminación plástica puede contribuir al cambio climático de maneras que actualmente no se tienen en cuenta en los modelos de gases de efecto invernadero. El estudio subraya la urgencia de controlar la contaminación plástica en su origen, ya que la acumulación continua de nanoplásticos podría amplificar las emisiones de gases de efecto invernadero en ecosistemas sensibles de todo el mundo. Incorporar los nanoplásticos en las evaluaciones de riesgo ambiental y los inventarios de gases de efecto invernadero puede ser, por lo tanto, esencial para una modelización climática precisa y estrategias de mitigación efectivas.
