Los nuevos materiales geológicos del Antropoceno. Parte II: Plásticos y nanomateriales

En la entrega anterior hablamos sobre los nuevos “minerales” y “rocas” que han aparecido en el llamado Antropoceno (o CapitalocenoTecnoceno, etc.), pero estos no son los únicos nuevos materiales geológicos que se han incorporado al ciclo de las rocas. En está ocasión hablaremos de los que nos faltan y platicaremos un poco sobre cómo todos ellos se podrían incorporar al registro geológico para durar millones de años.

Plástico: el sedimento de los siglos XX y XXI

¿Alguna vez has tomado un puñito de arena en la playa (Fig. 1), o uno de “tierrita” en la jardinera del barrio? ¿Has visto detenidamente que es lo que hay ahí? Si haces esto, seguramente lo que verás serán pedacitos de roca y minerales producto de la meteorización, además de un poco de material orgánico derivado de  la alteración/descomposición de la biota (como conchitas u hojas de árbol).  Durante millones de años estos han sido los sedimentos típicos en el planeta, sin embargo, cada día es más común ver bolsas de plástico o taparroscas conviviendo con ellos en las costas o el suelo. Los plásticos parecen comportarse como los sedimentos y, debido a su más que evidente abundancia, cada vez más investigaciones los tratan como un material geológico.

Fig. 1. Muestra de arena mostrando pedazos de minerales y conchas. Tomada de https://bit.ly/2UjVMZ5

Los plásticos son polímeros sintéticos, y aunque los primeros intentos de producirlos se remontan a la segunda mitad del siglo XIX, no fue hasta la segunda mitad del siglo XX que su producción se disparó por las nubes. Desde entonces su uso se ha esparcido en casi todas las actividades que realizamos, además de que vienen en todos tamaños (macro-, micro- y nano-plásticos) y colores. Aunque en un principio se distribuían principalmente en los países del norte global, cada vez es más fácil encontrarlos en casi todos los países, ya sea porque su uso se ha expandido, por la injusta exportación de basura desde países ricos a países en vías de desarrollo, o por la redistribución producto de las corrientes oceánicas.

Gran parte de los plásticos llega a los océanos, ya sea por mano directa del humano o al ser transportados por agua y aire (junto con otros sedimentos naturales). El comportamiento de estos materiales en el agua es mejor estudiado y, desgraciadamente, es muy fácil de observar en muchas zonas, como en el “Gran Parche de Basura del Pacífico”; y si bien parece que la mayoría de los plásticos se quedan flotando en el agua, se ha sugerido que muchos de ellos, especialmente los más pequeños, se están depositando en el fondo del océano y son ahora parte de los sedimentos de las grandes cuencas sedimentarias que ahí se forman. En algunas zonas cercanas a los continentes, se ha documentado que los plásticos son hasta el 33% del total de todos los sedimentos acumulados en los últimos 20 años.

En tierra firme los plásticos terminan (si las condiciones lo permiten) en vertederos subterráneos pasando a formar parte de las zonas más superficiales del subsuelo, aunque su mal manejo hace que los encontremos en muchos otros lugares, entre ellos las playas de las que hablábamos, donde hay animales que ya hasta los usan como sus conchas. De hecho, un estudio reciente ha sugerido que las playas podrían tener más plástico de lo que pensamos: en las costas del suroeste de Inglaterra se recolectaron una gran cantidad de pedazos de plástico fundido —denominados piroplásticos— que al haber sido afectados por la erosión del oleaje costero tienen formas muy parecidas a los pequeños pedazos de roca que típicamente vemos en las playas o los ríos (Fig. 2), haciendo que pasen desapercibidas por mucha gente y que podrían llevar a una subestimación de la cantidad de plástico en los litorales.

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Fig. 2 Muestra de piroplásticos recolectados en la Bahía de Whitsand. Puedes notar como sus formas y colores son parecidísimos a las «piedras de río» que a veces colectamos. Foto: Rob Arnold

Pero además de comportarse como sedimento, el plástico parece también actuar como cementante, generando “rocas” que se han denominado plastiglomerados” (en referencia a la roca sedimentaria llamada conglomerado). En algunas playas de Hawái se han encontrado agregados de plásticos, basaltos y arena que están pegados por plástico fundido (Fig. 3) producto de la quema de fogatas, sugiriendo que este tipo de actividades podría producir plastiglomerados en otras partes del mundo. Esto también permite pensar que las acumulaciones de plástico podrían ser nichos para formar plastiglomerados, pues eventos como incendios o caídas de rayos podrían fundir los polímeros y facilitar su mezcla con sedimentos o rocas y así generar este nuevo tipo de «roca».

Fig. 3  Muestra de plastiglomerado/arte ready-made (u  «objeto encontrado») hallada en la playa Kamilo en Hawái por la geóloga Patricia Corconan y la escultora Kelly Jazvac. Es parte de la exhibición de objetos ready-made de Kelly. Fuente:  Plastiglomerate (Robertson, 2016).

Cambiando el registro geológico a escalas chiquitititas: los nanomateriales

Cualquier material cuyas dimensiones vayan de varios decímetros de nanómetros a 1 nanómetro (nm) y cuyas características dependen de su tamaño y forma, es denominado nanomaterial. Estos materiales han estado presentes en la Tierra prácticamente desde siempre, y también llegan a ser parte importante del ciclo geológico, especialmente durante la meteorización, donde se produce una gran cantidad que sirve además como nutrientes en los mares. Diversas actividades humanas han aumentado la producción de nanomateriales, ya sea de manera indirecta o directa. Quema de combustibles, producción de concreto, entre otras cosas, genera indirectamente grandes cantidades de nanomateriales que son liberados al ambiente, que además de que potencialmente pueden afectar la salud de los seres vivos, terminan siendo parte de la fracción más pequeña de los sedimentos: las arcillas. El impacto de los nanomateriales en los sistemas terrestres es todavía poco entendido, pues apenas en los últimos 20 años se empezó a investigar este tema, pero seguramente futuras investigaciones revelarán más sobre su participación en los procesos geológicos.

¿Se quedan o se van? Preservación de los materiales geológicos del Antropoceno

Uno de los grandes debates en la aceptación oficial del Antropoceno en la tabla del tiempo geológico es que no se tiene un registro estratigráfico característico del mismo, es decir, no se ha identificado un paquete de rocas/estratos que tenga unas características especiales que distingan a esta época de las demás.

Cuando en geología estudiamos las rocas, un conjunto de características como su edad, composición, sus diferentes constituyentes (sedimentos, minerales, cementante, etc.) y la relación que hay entre ellos nos ayuda a entender qué procesos las formaron y así reconstruir la historia de nuestro planeta. Cada uno de estos rasgos aportará un pedacito de información que ayuda a entender las condiciones de formación de las rocas.

Ahora, si dentro de millones de años una especie alienígena llega a la Tierra o aparece otra raza inteligente en el planeta ¿podrían distinguir el rápido aumento de temperaturas y otras consecuencias del llamado Antropoceno en el registro geológico? Seguramente sí, sin embargo ¿sería posible distinguirlo de otros procesos naturales? Eso tal vez sería más difícil, ya que a lo largo de la historia de nuestro planeta ha habido aumentos de temperatura y procesos similares a los de ahora pero que fueron consecuencia de eventos geológicos y astronómicos. Además cabe preguntarnos: ¿hay rasgos distintivos que están adquiriendo (o  que podrían adquirir) las rocas debido a las actividades humanas que serían difíciles de reproducir por eventos naturales y así ser un rasgo distintitvo del Antropoceno? Parece ser que sí, y aunque parecen ser varios, uno de ellos es el conjunto de nuevos materiales de los que hemos estado hablando.

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Fig. 5 Estratos que contienen un enriquecimiento anómalo de iridio debido al impacto meteorítico a finales del Cretácico. Esta «capita de iridio» es uno de los rasgos geológicos característicos que marca el inicio del Paleógeno. Fuente: El País.

Como lo hemos estado recalcando, estos materiales son “nuevos”, es decir, no tenemos registro de la mayoría de ellos en el pasado y su aparición en la estratigrafía podría marcar el inicio del Antropoceno, así como la «capita de iridio» (Fig. 5) marca el inicio del Paleógeno y el final del Cretácico. Pero para que esto ocurra todos estos materiales se deben preservar, es decir, deben aguantar millones de años sin destruirse completamente. Para cerrar esto vamos por partes a ver qué se especula sobre su preservación:

  • Primero los nuevos minerales. Como se dijo en la primera parte de esta serie, la mayoría de ellos aparecieron porque las rocas/compuestos de los que se formaron fueron expuestas a condiciones poco comunes, producto de varias actividades humanas. Cuando estas condiciones cambien debido a los movimientos tectónicos, muchos de estos minerales podrían desaparecer al adaptarse a sus nuevas condiciones y crear minerales más comunes, lo cual limitaría su preservación.
  • En segundo lugar, el concreto seguramente va a durar miles de años antes de ser erosionado completamente. Una vez que los sedimentos generados a partir de él se depositen podría ser difícil distinguirlos de los de otras rocas, pues la mineralogía es muy parecida. Sin embargo, los minerales que se usan en la creación del concreto se añaden en proporciones poco comunes y que parecen ser difíciles de obtener en procesos naturales, lo cual podría ayudar a distinguirle de los sedimentos de otras rocas. Además, los pocos minerales (como la krotita) que se forman durante su creación también podría ser otro rasgo que los haría únicos.
  • Finalmente, el plástico también puede durar en el ambiente de cientos a miles de años, y aunque es una vida relativamente grande, en tiempos geológicos es casi nada, lo cual supondría que su preservación en el registro geológico parece ser poco probable. No obstante, el principal factor que degrada el plástico es el sol, y dado que muchos de los plásticos se van al fondo marino o se mantienen en vertederos subterráneos, aislándolos de la luz solar, esto podría aumentar su chance de preservación. El problema es que aún no hay estudios suficientes para saber qué tanto más sobrevivirían ahí. Por otro lado, los plásticos y otros productos humanos, podrían no sobrevivir, pero su forma podría ser fosilizada, como ha sucedido con muchos organismos, creando así tecnofósiles (Fig. 6).
Fig. 6 Escultura por el artista Maarten Vanden Eynde, imaginando los posibles tecnofósiles del futuro. Technofossil (Samsung E570)

El debate sobre el Antropoceno/Capitaloceno/Tecnoceno ha sido muy recurrente tanto en ciencias sociales como naturales en los últimos años, y el registro geológico que este puede dejar atrás es uno de los argumentos centrales en algunas de estas discusiones. Los nuevos materiales geológicos de esta época podrían ser una de sus características distintivas, pero su potencial de preservación aún no es claro. Perduren o no en el futuro distante, es importante recordar que, aunque pueden ser muy bellos (e.g. algunos minerales) o parecer completamente necesarios, la aparición de estos materiales y su incorporación al ciclo de las rocas es una consecuencia y un reflejo más de la sobreexplotación de recursos naturales y poblaciones históricamente marginadas, así como de una contaminación y trastorno grave de los sistemas terrestres, entre otras cosas. Por ello, al estudiarlos deberíamos tratar de entenderlos más allá de ser meros agentes geológicos u objetos socio-culturales.

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