Microplásticos em praias arenosas da América Latina e do Caribe : onde, como e fatores de controle de sua distribuição

Abstract

Resumo: Microplásticos (MPs) têm capacidade de alterar o planeta e os ecossistemas de forma permanente e estão dispersos em todo o Sistema Terra. Nos últimos anos, houve aumento na publicação de trabalhos científicos sobre a poluição de ambientes costeiros e marinhos por MPs. Neste trabalho realizamos uma revisão sistemática da literatura sobre MPs em praias da América Latina e Caribe (LAC), demonstrando este aumento, com metade das 39 publicações ocorrendo em 2020 e 2021. Esses trabalhos foram realizados em poucas regiões da LAC (43% no Brasil), deixando importantes lacunas espaciais de dados (p.e. Venezuela, América Central, Cuba), e a maioria (69%) não realiza repetição amostral no mesmo local, com poucos estudos da variabilidade temporal dos MPs nestes ambientes. Ainda que a diversidade de métodos de coleta e separação de MPs prejudique a comparação para a compreensão de um cenário regional e linhas de base da poluição por MPs na LAC, sua presença não é desprezível (0 - 2457 MP/ dw kg e 0 - 5458 MP/ m²). Nesse sentido, recomendamos que trabalhos futuros sobre MPs em praias arenosas da LAC devem ampliar a cobertura espacial, aplicar protocolos padrão, fornecer melhor detalhamento de condições ambientais que podem influenciar na distribuição de MPs e priorizar a publicização de dados de forma aberta. Considerando este cenário e recomendações, e em vista de contribuir com o entendimento da distribuição de MPs, apresentamos o primeiro levantamento de MPs nas praias oceânicas do litoral do Paraná, usado como um estudo de caso no entendimento dos fatores ambientais que controlam a distribuição de MPs em praias arenosas. No total foram coletadas 154 amostras de sedimento superficial (0-5 cm) em quatro zonas praiais (Backshore, Linha de Deixa, Entremarés e Linha D’Água) das praias de Pontal do Sul, Praia de Leste, Guaratuba Central e Guaratuba Brava. A extração de MPs foi realizada por peneiramento (malhas de 5 e 1 mm) e os MPs da fração 5-1mm foram identificados e classificados em morfotipos e por cor em estereomicroscópio. Uma fração das partículas identificadas foi submetida a análise de composição química via Raman, para confirmação e classificação de MPs. Os resultados foram avaliados juntamente com dados ambientais (naturais e antrópicos) obtidos in situ e em bases de dados. MPs foram encontrados em todas as praias estudadas com valores de concentração médios de 51.9 MP m-² (2.3 MP kg-¹), sendo classificados em maioria como fragmentos (40%), isopor (28%) e fibras (12%), a maioria branca (42%) e transparente (30%), e composição polimérica de polietileno (38%) e polipropileno (26%). A concentração de MPs entre praias não é significativamente diferente, enquanto entre as zonas praiais há diferença significativa na concentração de MPs. A zona backshore, apresentou maiores concentrações de MPs em todas as praias, representando uma zona de acúmulo de longo prazo; enquanto a linha de deixa, está associada a maior dinâmica de marés e ondas, refletindo a entrada mais recente de MPs. Os padrões de distribuição de concentração de MPs nas praias estão mais relacionados a variáveis naturais, enquanto as variáveis antrópicas mostraram relação com os morfotipos de MPs encontrados nas diferentes praias.

Abstract: Microplastics (MPs) have the capacity to change the planet and ecosystems permanently and are dispersed throughout the Earth System. In recent years, there has been an increase in the publication of scientific papers on the pollution of coastal and marine environments by MPs. In this work, we performed a systematic review of the literature on MPs on beaches in Latin America and the Caribbean (LAC), demonstrating this increase, with half of the 39 publications occurring in 2020 and 2021. These works were carried out in few regions of LAC (43% in Brazil), leaving important spatial data gaps (e.g. Venezuela, Central America, Cuba), and the majority (69%) do not carry out repeat sampling in the same location, with few studies of the temporal variability of PMs in these environments. Even though the diversity of MP collection and separation methods hinders the comparison for understanding a regional scenario and MP pollution baselines in LAC, their presence is not negligible (0 - 2457 MP dw kg-¹ and 0 - 5458 MP m-²). In this sense, we recommend that future work on MPs on sandy beaches in LAC should expand spatial coverage, apply standard protocols, provide better detailing of environmental conditions that may influence the distribution of MPs, and prioritize the open publication of data. Considering this scenario and recommendations and, in order to contribute to the understanding of the distribution of MPs, we present the first survey of PMs on the oceanic beaches of the coast of Paraná, used as a case study in the understanding of the environmental factors that control the distribution of PMs on sandy beaches. A total of 154 samples of surface sediment (0-5 cm) were collected from four beach zones (Backshore, Drift Line, Intertidal and Water Line) on the beaches of Pontal do Sul, Praia de Leste, Guaratuba Central and Guaratuba Brava. The extraction of MPs was carried out by sieving (5 and 1 mm meshes) and the PMs of the 5-1mm fraction were identified and classified into morphotypes and by color in a stereomicroscope. A fraction of the identified particles was submitted to chemical composition analysis via Raman, for confirmation and classification of MPs. The results were evaluated together with environmental data (natural and anthropogenic) obtained in situ and from databases. PMs were found on all studied beaches with mean concentration values of 51.9 MP m-² (2.3 MP kg-¹), mostly classified as fragments (40%), styrofoams (28%) and fibers (12%). mostly white (42%) and transparent (30%), and polymeric composition of polyethylene (38%) and polypropylene (26%). The concentration of PMs between beaches is not significantly different, while between beach areas there is a significant difference in the concentration of PMs. The backshore zone showed higher concentrations of PMs on all beaches, representing a long-term accumulation zone; while the cue line is associated with greater tidal and wave dynamics, reflecting the more recent entry of PMs. The patterns of distribution of PMs concentration on the beaches are more related to natural variables, while the anthropic variables showed a relationship with the morphotypes of PMs found on different beaches.