Loading...
Publication
The use of microplastics to reconstruct dated sedimentary archives: the showcase of Mondego estuary (Portugal)
| Name: | Description: | Size: | Format: | |
|---|---|---|---|---|
| 1.08 MB | Adobe PDF |
Abstract(s)
Microplastics (plastics < 5 mm), have become a defining feature of the Anthropocene epoch, representing humanity's profound impact on the planet. Envisioned as "techno-fossils" they provide detailed records of deposition history with dating resolutions from years to decades. This study used the Mondego estuary as a case study to assess whether microplastics can be used as a marker of the Anthropocene. Sediment corers were used to collect 50cm replicates longitudinally. In total, 885 particles were extracted using a saturated NaCl (1.2. g.cm-3) solution and characterised according to type, colour and shape. The polymer of 14 particles were ascertained using FTIR analysis. The sediments retrieved, dated approximately from 1947 to 2019, presented potential microplastics in all layers. The abundance of these particles fluctuated over the years, without a clear pattern, even though, the highest concentration of potential microplastics corresponded to the sediment layer (37) of 1973, where the first Polyethylene terephthalate beverage bottles were introduced and produced in mass. This study also supported the trend of high abundances of fibres, with a total value of 93% of total samples, which is often the most predominant type of microplastics found in aquatic environments and can be linked to point sources in transitional ecosystems and estuaries, such as wastewater treatment plants (WWTPs). This is a preliminary study evaluating the way microplastics tend to accumulate in sediments and how this data can be integrated. During this present work, it was clear that the main amount of potential microplastics present is fibres (93% of the total sample), followed by fragments (6%), and then by films (1%). In these particles, the most predominant colour is blue, with a total of 397 potential microplastics (45%) in a sample of 885 potential microplastics.
Neste trabalho, o principal objetivo foi investigar o potencial uso de microplásticos como marcadores para o Antropoceno nas camadas de sedimentos do estuário do Rio Mondego. O Antropoceno é uma época geológica recentemente reconhecida, que assinala um período em que as atividades humanas exerceram uma influência profunda nos ecossistemas. Esta influência, impulsionada por fatores como industrialização, agricultura e urbanização, deixam uma marca duradoura nos ecossistemas do planeta. Atualmente, existe uma proposta que considera 1950 como o ponto de partida do Antropoceno, que se baseia na análise da profundidade das diversas camadas anuais, as quais apontam para a marcação do limite proposto referente a 1950. Os plásticos, especialmente os microplásticos, surgiram como marcadores proeminentes desta época, refletindo o amplo impacto humano no ambiente. Os plásticos, por serem uma adição relativamente recente à linha do tempo geológico da Terra passaram a definir a era do Antropoceno. Isto envolve a criação de registos detalhados da história de deposição dos sedimentos, usando microplásticos como "tecno-fósseis", possibilitando a datação relativa, que pode ser desde anos a décadas. Entre os plásticos, destacam-se os microplásticos, classificados como plásticos com menos de 5 mm de tamanho, que ganharam destaque, sendo agora considerados como os principais potenciais representantes para datar sequências estratigráficas. Os microplásticos, frequentemente negligenciados no contexto mais amplo da poluição por plásticos, podem oferecer uma perspetiva única sobre o impacto ambiental das atividades humanas. Neste estudo, os microplásticos foram meticulosamente separados, mais precisamente, foram recolhidas cores de sedimentos, em réplicas de 50 cm longitudinalmente, do interior do estuário onde 885 partículas foram recolhidas, na amostra, usando uma solução saturada de NaCl (1,2 g.cm3) e foram caracterizadas de acordo com o tipo, cor e forma. Foram definidos polímeros de 14 partículas, através de uma análise em FTIR. Este núcleo de sedimentos, que é abrangente (desde 1947 a 2019), oferece um registo temporal único em que cada camada de sedimento corresponde a um período específico, servindo como indicadores de potenciais eventos e desenvolvimentos históricos. Os resultados mostram potenciais microplásticos em toda as camadas do núcleo de sedimentos, em que os mesmo se encontram amplamente distribuídos (100%), com uma média de 18,44 potenciais microplásticos por camada de sedimento. Com as fibras a corresponder a 93% da amostra, seguido dos fragmentos (6%) e os filmes (1%) Esta ubiquidade destaca o impacto profundo e duradouro da poluição por microplásticos em ambientes aquáticos. No entanto, é essencial reconhecer que a abundância destes potenciais microplásticos apresenta flutuações ao longo dos anos, apresentando um quadro complexo e desprovido de um padrão claro. Uma revelação intrigante, relaciona-se com a maior concentração de potenciais microplásticos (56 potenciais microplásticos), na camada de sedimento 37, que tem como idade correspondente o ano de 1973., que corresponde mais precisamente à introdução e consequente produção em massa, de garrafas de bebidas em tereftalato de polietileno (PET). Esta descoberta levanta questões importantes como, a cor predominante, encontrada nos potenciais microplásticos nas camadas sedimentares em estudo, é o azul, correspondendo a 45% do total da amostra. Este resultado é semelhante a estudos anteriores. É, no entanto, necessário ter em consideração, que este tipo de cor em microplásticos, representa um problema derivada à sua semelhança a vários tipos de plâncton, que é a fonte primária de alimento para peixes de superfície, uma vez que são, na sua maioria, predadores visuais, no entanto ainda não existe muita informação sobre como as cores afetam os ambientes. Um passo crucial neste estudo, foi a caracterização e distribuição dos tipos de microplásticos dentro do estuário do Mondego. Aquando da análise das amostras, demonstrou-se que a maioria dos potenciais microplásticos recolhidos se encontravam na forma de fibras, constituindo 93% da amostra total. Esta observação vai de encontro a estudos realizados anteriormente, em que fibras são o tipo predominante de microplásticos que se podem encontrar em ambientes aquáticos. A presença destas fibras no estuário do Mondego reflete, ainda, um padrão observado em ecossistemas de água doce e transição. É imperativo investigar as potenciais fontes destes microplásticos, tendo em conta que um dos maiores contribuidores são as estações de tratamento de águas residuais (ETARs). A proximidade de ETARs a ecossistemas de água doce, torna os ecossistemas mais suscetíveis à contaminação com este tipo de partículas, sem esquecer, as fibras que se libertam na lavagem de roupa, vão dar ao esgoto e que facilmente acabam nos ambientes aquáticos. A expansão urbana e industrial ao longo das margens do rio Mondego agravam a poluição sentida no estuário desse mesmo rio. Estas áreas, que incluem a Figueira da Foz e Coimbra, são responsáveis pelo escoamento de águas urbanas e industriais, caracterizadas pela quantidade de microplásticos que apresentam. Adicionalmente, 32% da área da bacia do rio Mondego é composta por terrenos agrícolas, também contribuem (e.g., revestimento plástico de sementes) para a libertação de microplásticos para as águas do estuário. Apesar de neste estudo se ter obtido informação significativa sobre a presença e distribuição dos microplásticos nas camadas sedimentares do estuário do Rio Mondego, também se suscitam questões críticas e direções que podem ser a vir consideradas em investigações futuras. Um destes pontos, que exige uma exploração aprofundada, é a investigação de diferentes morfologias dos microplásticos, bem como, dos seus processos de sedimentação, que poderá tornar mais fácil a interpretação do comportamento dos microplásticos em ambientes aquáticos. Igualmente importante, é a compreensão dos padrões e fatores ambientais que influenciam a acumulação de microplásticos no sedimento, de forma a desenvolverem-se medidas mais eficazes que possam reduzir ou até mitigar o impacto da poluição plástica nos ecossistemas. Todos estes fatores suprarreferidos influenciam o potencial dos microplásticos como marcadores do Antropoceno, simbolizando o impacto profundo das atividades humanas nos ecossistemas. Para se obter respostas mais concretas sobre este tema, sugere-se uma investigação mais profunda e detalhada, que deverá contemplar as fontes, o comportamento em ambientes sedimentares, o transporte, a resiliência e a entrada no ambiente dos microplásticos. Algo critico já mencionado em estudos anteriores referia inconsistências relacionadas com a preservação dos microplásticos nos registos sedimentares, e, como tal, é necessário em futuras pesquisas mais rigor e métodos mais avançados.
Neste trabalho, o principal objetivo foi investigar o potencial uso de microplásticos como marcadores para o Antropoceno nas camadas de sedimentos do estuário do Rio Mondego. O Antropoceno é uma época geológica recentemente reconhecida, que assinala um período em que as atividades humanas exerceram uma influência profunda nos ecossistemas. Esta influência, impulsionada por fatores como industrialização, agricultura e urbanização, deixam uma marca duradoura nos ecossistemas do planeta. Atualmente, existe uma proposta que considera 1950 como o ponto de partida do Antropoceno, que se baseia na análise da profundidade das diversas camadas anuais, as quais apontam para a marcação do limite proposto referente a 1950. Os plásticos, especialmente os microplásticos, surgiram como marcadores proeminentes desta época, refletindo o amplo impacto humano no ambiente. Os plásticos, por serem uma adição relativamente recente à linha do tempo geológico da Terra passaram a definir a era do Antropoceno. Isto envolve a criação de registos detalhados da história de deposição dos sedimentos, usando microplásticos como "tecno-fósseis", possibilitando a datação relativa, que pode ser desde anos a décadas. Entre os plásticos, destacam-se os microplásticos, classificados como plásticos com menos de 5 mm de tamanho, que ganharam destaque, sendo agora considerados como os principais potenciais representantes para datar sequências estratigráficas. Os microplásticos, frequentemente negligenciados no contexto mais amplo da poluição por plásticos, podem oferecer uma perspetiva única sobre o impacto ambiental das atividades humanas. Neste estudo, os microplásticos foram meticulosamente separados, mais precisamente, foram recolhidas cores de sedimentos, em réplicas de 50 cm longitudinalmente, do interior do estuário onde 885 partículas foram recolhidas, na amostra, usando uma solução saturada de NaCl (1,2 g.cm3) e foram caracterizadas de acordo com o tipo, cor e forma. Foram definidos polímeros de 14 partículas, através de uma análise em FTIR. Este núcleo de sedimentos, que é abrangente (desde 1947 a 2019), oferece um registo temporal único em que cada camada de sedimento corresponde a um período específico, servindo como indicadores de potenciais eventos e desenvolvimentos históricos. Os resultados mostram potenciais microplásticos em toda as camadas do núcleo de sedimentos, em que os mesmo se encontram amplamente distribuídos (100%), com uma média de 18,44 potenciais microplásticos por camada de sedimento. Com as fibras a corresponder a 93% da amostra, seguido dos fragmentos (6%) e os filmes (1%) Esta ubiquidade destaca o impacto profundo e duradouro da poluição por microplásticos em ambientes aquáticos. No entanto, é essencial reconhecer que a abundância destes potenciais microplásticos apresenta flutuações ao longo dos anos, apresentando um quadro complexo e desprovido de um padrão claro. Uma revelação intrigante, relaciona-se com a maior concentração de potenciais microplásticos (56 potenciais microplásticos), na camada de sedimento 37, que tem como idade correspondente o ano de 1973., que corresponde mais precisamente à introdução e consequente produção em massa, de garrafas de bebidas em tereftalato de polietileno (PET). Esta descoberta levanta questões importantes como, a cor predominante, encontrada nos potenciais microplásticos nas camadas sedimentares em estudo, é o azul, correspondendo a 45% do total da amostra. Este resultado é semelhante a estudos anteriores. É, no entanto, necessário ter em consideração, que este tipo de cor em microplásticos, representa um problema derivada à sua semelhança a vários tipos de plâncton, que é a fonte primária de alimento para peixes de superfície, uma vez que são, na sua maioria, predadores visuais, no entanto ainda não existe muita informação sobre como as cores afetam os ambientes. Um passo crucial neste estudo, foi a caracterização e distribuição dos tipos de microplásticos dentro do estuário do Mondego. Aquando da análise das amostras, demonstrou-se que a maioria dos potenciais microplásticos recolhidos se encontravam na forma de fibras, constituindo 93% da amostra total. Esta observação vai de encontro a estudos realizados anteriormente, em que fibras são o tipo predominante de microplásticos que se podem encontrar em ambientes aquáticos. A presença destas fibras no estuário do Mondego reflete, ainda, um padrão observado em ecossistemas de água doce e transição. É imperativo investigar as potenciais fontes destes microplásticos, tendo em conta que um dos maiores contribuidores são as estações de tratamento de águas residuais (ETARs). A proximidade de ETARs a ecossistemas de água doce, torna os ecossistemas mais suscetíveis à contaminação com este tipo de partículas, sem esquecer, as fibras que se libertam na lavagem de roupa, vão dar ao esgoto e que facilmente acabam nos ambientes aquáticos. A expansão urbana e industrial ao longo das margens do rio Mondego agravam a poluição sentida no estuário desse mesmo rio. Estas áreas, que incluem a Figueira da Foz e Coimbra, são responsáveis pelo escoamento de águas urbanas e industriais, caracterizadas pela quantidade de microplásticos que apresentam. Adicionalmente, 32% da área da bacia do rio Mondego é composta por terrenos agrícolas, também contribuem (e.g., revestimento plástico de sementes) para a libertação de microplásticos para as águas do estuário. Apesar de neste estudo se ter obtido informação significativa sobre a presença e distribuição dos microplásticos nas camadas sedimentares do estuário do Rio Mondego, também se suscitam questões críticas e direções que podem ser a vir consideradas em investigações futuras. Um destes pontos, que exige uma exploração aprofundada, é a investigação de diferentes morfologias dos microplásticos, bem como, dos seus processos de sedimentação, que poderá tornar mais fácil a interpretação do comportamento dos microplásticos em ambientes aquáticos. Igualmente importante, é a compreensão dos padrões e fatores ambientais que influenciam a acumulação de microplásticos no sedimento, de forma a desenvolverem-se medidas mais eficazes que possam reduzir ou até mitigar o impacto da poluição plástica nos ecossistemas. Todos estes fatores suprarreferidos influenciam o potencial dos microplásticos como marcadores do Antropoceno, simbolizando o impacto profundo das atividades humanas nos ecossistemas. Para se obter respostas mais concretas sobre este tema, sugere-se uma investigação mais profunda e detalhada, que deverá contemplar as fontes, o comportamento em ambientes sedimentares, o transporte, a resiliência e a entrada no ambiente dos microplásticos. Algo critico já mencionado em estudos anteriores referia inconsistências relacionadas com a preservação dos microplásticos nos registos sedimentares, e, como tal, é necessário em futuras pesquisas mais rigor e métodos mais avançados.
Description
Keywords
Microplastics Anthropocene Tecno-fossils Sediments Mondego estuary Markers