Microplásticos com formas alongadas viajam mais longe no meio ambiente – Physics World

Pesquisadores nos EUA demonstraram que o formato das fibras microplásticas lhes permite viajar mais longe no ar do que as esferas esféricas. Num novo estudo, a equipa da Universidade Cornell e da Universidade Estatal de Utah modelou o fluxo de ar turbulento em torno de partículas microplásticas e descobriu que a gama destes poluentes na atmosfera é altamente sensível à sua forma. Trabalhando retroativamente a partir de modelos atmosféricos e observações de campo, os seus resultados sugerem que o oceano é uma fonte maior de microplásticos do que os modelos anteriores mostraram.

Partículas de microplástico liberadas por processos industriais e pela degradação de objetos como garrafas foram encontradas em quase todas as partes do oceano, incluindo o fundo do mar. Recentemente, microplásticos também foram encontrados em terra, em ambientes supostamente intocados, incluindo as montanhas dos Pirenéus franceses. No entanto, em comparação com o oceano, o transporte de microplásticos no ar não foi estudado extensivamente. Embora os impactos não sejam totalmente conhecidos, existe a preocupação de que a acumulação de microplásticos possa perturbar os processos do solo e das plantas e funcionar como um vector de produtos químicos nocivos.

Este projeto foi liderado por Shuo Lin Xiao, pós-doutorado em Grupo de Qi Li na Universidade Cornell. Xiao e seus colegas queriam saber como a forma e o tamanho das partículas microplásticas afetam o seu transporte atmosférico em todo o mundo. Xiao escolheu este problema porque os microplásticos são fibras longas, mas as abordagens atuais os modelam como esferas. “Isso impõe desafios teóricos e de modelagem para rastreá-los em grande escala”, diz Xiao.

Transporte aprimorado por turbulência

Além da degradação dos produtos de consumo, os microplásticos podem entrar na atmosfera a partir de estradas e processos industriais. Também foi sugerido que o vento, as ondas e a maresia na superfície do oceano podem transferir microplásticos para a atmosfera.

A rapidez com que uma partícula cai do ar depende do equilíbrio das forças aerodinâmicas e gravitacionais. O fluxo de fluidos em torno de objetos delgados, como fibras microplásticas, tem sido amplamente estudado, mas a turbulência da atmosfera representa um desafio adicional. O fluxo turbulento exerce torques na fibra, de modo que sua orientação e, portanto, sua velocidade de sedimentação, mudam constantemente. A interação entre as forças turbulentas e a inércia da fibra plástica determina o quanto ela gira. Ao implementar o torque no modelo de fluxo de fluido, os pesquisadores desenvolveram uma previsão de quanto tempo uma determinada fibra microplástica permaneceria no ar.

O modelo descobriu que as fibras microplásticas permaneceram no ar por mais tempo do que as partículas esféricas do mesmo volume. Além disso, as fibras planas caíram no chão até quatro vezes e meia mais lentamente do que as fibras redondas. Quando uma fibra é muito fina, é difícil determinar com precisão o formato da seção transversal, e os pesquisadores destacam que isso pode introduzir erros significativos nos modelos de transporte atmosférico.

Microplásticos estão aparecendo em todos os lugares

Os pesquisadores combinaram seus resultados com modelagem e medições em grande escala para entender como os microplásticos podem ser transportados para áreas remotas. Os dados de campo foram obtidos em áreas protegidas nos EUA. Em cada local foram medidos o tamanho, a forma e a taxa de deposição dos microplásticos. As fontes de microplásticos foram identificadas usando dados sobre vento, maresia, umidade do solo e uso da terra. Esta informação, e o assentamento dependente da forma, foram adicionados a um modelo existente de circulação de ar atmosférico. Isto foi ajustado aos dados observacionais, resultando numa previsão de quais fontes contribuem mais para o transporte em larga escala de microplásticos transportados pelo ar.

A pesquisa sugere que a maioria das microfibras nas amostras coletadas veio do oceano. Embora existam incertezas no modelo, isso contrasta com uma estudo prévio que assumiu partículas esféricas e identificou as estradas como o maior contribuinte.

Este trabalho mostra que mesmo com modelos climáticos sofisticados, as teorias do transporte atmosférico de microplásticos requerem um tratamento preciso dos processos em microescala. Li diz que espera que o papel da atmosfera no ciclo de vida dos plásticos seja mais investigado. “Achamos que o oceano é o sumidouro final. Mas talvez eles estejam no ar, em toda parte.”

A pesquisa é descrita em Nature Geoscience.

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• Fonte: https://physicsworld.com/a/microplastics-with-elongated-shapes-travel-further-in-the-environment/