Herramientas para el análisis de datos de basuras marinas
La contaminación por basuras marinas, especialmente los plásticos, representa una amenaza global para los ecosistemas marinos. Aunque numerosos estudios han evidenciado la abundancia de residuos plásticos en los océanos, la integración y aprovechamiento de estos datos se ve limitada por la diversidad de metodologías de muestreo, unidades de medida y sistemas de clasificación. Esta tesis doctoral aborda estas limitaciones mediante el desarrollo de herramientas metodológicas innovadoras y su aplicación en la estimación de las cargas de basuras marinas en la cuenca mediterránea. El objetivo principal es desarrollar herramientas para el análisis de datos de basuras marinas que permitan estimar la carga de macroplásticos con potencial de extrapolación a cualquier región oceánica. Para ello, se consideran de forma integral los principales compartimentos marinos y las fuentes de entrada de residuos. Frente a la gran variedad de sistemas de clasificación existentes, se propone una herramienta de convergencia para lograr la armonización de los sistemas que ya se utilizan. Esta herramienta se basa en la creación de una lista de categorías de basura que sirve como punto de convergencia para diversos sistemas, buscando simplificar los criterios de clasificación para facilitar su operatividad y aplicabilidad a diferentes ecosistemas a escala global. La herramienta está diseñada con el propósito de superar las limitaciones impuestas por la heterogeneidad de los datos, facilitando la integración de información y la realización de análisis multi-ecosistémicos. Su aplicación práctica se demuestra mediante un estudio de caso que compara datos de basuras en fondos marinos de la costa oeste de Estados Unidos y la costa oeste de Europa. Asimismo, se desarrolla un método estandarizado para la conversión de datos de abundancia de basuras marinas a unidades de masa. Esta metodología permite una evaluación más precisa de la magnitud del problema, considerando tanto la distribución como la composición de los residuos. Su aplicación revela patrones de acumulación relacionados con actividades pesqueras y descargas fluviales, destacando la importancia de considerar múltiples fuentes de contaminación. Se demuestra que la combinación de datos de abundancia y peso proporciona una visión más integral del problema. Además, a lo largo de esta tesis se desarrolla un modelo para la estimación de la basura fugada al medio ambiente, un concepto que busca superar las limitaciones de las estimaciones de residuos mal gestionados. Este modelo relaciona la agregación espacial de la población con la probabilidad de escape de residuos, utilizando bases de datos de acumulación en fondos costeros. Los resultados globales estiman que 10 millones de toneladas métricas de residuos se fugan anualmente a la naturaleza, con África emergiendo como el continente con mayor emisión. Se destaca la importancia de considerar factores socioeconómicos y patrones de distribución espacial de la población en la estimación de la contaminación por basuras. Como culminación del trabajo, se integran las herramientas y conocimientos adquiridos para obtener la primera estimación multi-ecosistémica de cargas de plástico en el Mar Mediterráneo basada exclusivamente en datos de campo. Se supera la dependencia de modelos teóricos mediante la armonización e integración de datos de diversas fuentes y compartimentos ambientales. Los resultados obtenidos revelan patrones de acumulación de plástico en diferentes compartimentos del Mediterráneo, destacando la importancia de los fondos marinos, especialmente los someros, como sumideros de plástico. Se estima que la carga total de macroplásticos en el Mediterráneo es de aproximadamente 92.632 toneladas, con el 94,14% acumulado en los fondos marinos. En conjunto, esta tesis doctoral contribuye significativamente al avance en la evaluación de la contaminación por basuras marinas, proporcionando herramientas metodológicas innovadoras y datos empíricos cruciales para la toma de decisiones informadas. Los índices de fuga calculados, la herramienta de armonización intercontinental y trans-ecosistémica, y la metodología para la conversión a peso, representan avances significativos en la cuantificación y comprensión de la contaminación por plásticos a escala global.
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